JPH1061382A - 多角形孔掘削装置 - Google Patents
多角形孔掘削装置Info
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- JPH1061382A JPH1061382A JP21642696A JP21642696A JPH1061382A JP H1061382 A JPH1061382 A JP H1061382A JP 21642696 A JP21642696 A JP 21642696A JP 21642696 A JP21642696 A JP 21642696A JP H1061382 A JPH1061382 A JP H1061382A
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- cutter
- planetary cutter
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- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】使用目的に応じた断面の掘削孔を掘削すること
ができる多角形孔掘削装置の提供。 【解決手段】先端に取り付けられたカッター装置を回転
させて掘削孔を掘削する多角形孔掘削機において、前記
カッター装置を、回転するビット本体３６と、そのビッ
ト本体３６に設けられビット本体３６の回転中心Ｏを中
心に公転しながら自転する遊星カッター４２とで構成す
る。そして、その遊星カッター４２の輪郭形状を遊星カ
ッター４２の自転回転数と公転回転数の比に応じて形成
することにより、多角形状断面の掘削孔を掘削する。
ができる多角形孔掘削装置の提供。 【解決手段】先端に取り付けられたカッター装置を回転
させて掘削孔を掘削する多角形孔掘削機において、前記
カッター装置を、回転するビット本体３６と、そのビッ
ト本体３６に設けられビット本体３６の回転中心Ｏを中
心に公転しながら自転する遊星カッター４２とで構成す
る。そして、その遊星カッター４２の輪郭形状を遊星カ
ッター４２の自転回転数と公転回転数の比に応じて形成
することにより、多角形状断面の掘削孔を掘削する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は多角形孔掘削装置に
係り、特に多角形状断面の掘削孔を掘削する多角形孔掘
削装置に関する。
係り、特に多角形状断面の掘削孔を掘削する多角形孔掘
削装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】地下鉄道や上下水道、地下道などのトン
ネルをシールド工法により構築する際に使用する掘削装
置にシールド掘進機がある。このシールド掘進機は、先
端部に装備された面板を有するカッターを回転させるこ
とにより、そのカッターで地盤を切削してトンネルを構
築してゆくものである。
ネルをシールド工法により構築する際に使用する掘削装
置にシールド掘進機がある。このシールド掘進機は、先
端部に装備された面板を有するカッターを回転させるこ
とにより、そのカッターで地盤を切削してトンネルを構
築してゆくものである。
【０００３】ところで、このシールド掘進機には、互層
地盤等の掘削が困難な場所でも効率よく掘削を行うこと
ができるように、先端部に装備したセンタービットの面
板上にセンタービットの数倍の速さで回転する回転カッ
ターを設けたものがある（特開平７−２５２９９２号公
報）。このシールド掘進機では、面板に設けられた固定
ビットの他に、回転カッターが面板上を自転しながら公
転するため、粘土等の切削が困難な地盤に遭遇した場合
であっても効率よく地盤を掘進してゆくことができる。
地盤等の掘削が困難な場所でも効率よく掘削を行うこと
ができるように、先端部に装備したセンタービットの面
板上にセンタービットの数倍の速さで回転する回転カッ
ターを設けたものがある（特開平７−２５２９９２号公
報）。このシールド掘進機では、面板に設けられた固定
ビットの他に、回転カッターが面板上を自転しながら公
転するため、粘土等の切削が困難な地盤に遭遇した場合
であっても効率よく地盤を掘進してゆくことができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た回転する回転カッターで孔を掘削するシールド掘進機
では、いずれも掘削される孔の断面が円形となるため、
矩形状の掘削孔を掘削することができない。また、円形
掘削で矩形トンネルを作る場合、円形部の余分な部分ま
で掘削しなければならず、コスト高になって掘削効率が
極めて悪かった。
た回転する回転カッターで孔を掘削するシールド掘進機
では、いずれも掘削される孔の断面が円形となるため、
矩形状の掘削孔を掘削することができない。また、円形
掘削で矩形トンネルを作る場合、円形部の余分な部分ま
で掘削しなければならず、コスト高になって掘削効率が
極めて悪かった。
【０００５】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たもので、使用目的に応じた断面の掘削孔を掘削するこ
とができる多角形孔掘削装置を提供することを目的とす
る。
たもので、使用目的に応じた断面の掘削孔を掘削するこ
とができる多角形孔掘削装置を提供することを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、先端に取り付けられたカッター装置を回
転させて多角形状断面の掘削孔を掘削する多角形孔掘削
装置において、ビットが備えられて回転駆動するビット
本体と、該ビット本体の掘削部に設けられて前記ビット
本体の回転で公転しながら自転する遊星カッターと、で
前記カッター装置を構成すると共に、前記遊星カッター
の輪郭形状を前記遊星カッターの自転回転数と公転回転
数の比に応じて形成することにより、多角形状断面の掘
削孔を掘削することを特徴とする。
成するために、先端に取り付けられたカッター装置を回
転させて多角形状断面の掘削孔を掘削する多角形孔掘削
装置において、ビットが備えられて回転駆動するビット
本体と、該ビット本体の掘削部に設けられて前記ビット
本体の回転で公転しながら自転する遊星カッターと、で
前記カッター装置を構成すると共に、前記遊星カッター
の輪郭形状を前記遊星カッターの自転回転数と公転回転
数の比に応じて形成することにより、多角形状断面の掘
削孔を掘削することを特徴とする。
【０００７】本発明によれば、掘削孔は、回転するビッ
ト本体に備えられたビットと、そのビット本体の掘削部
に設けられ、ビット本体の回転で公転しながら自転する
遊星カッターにより掘削される。そして、その掘削孔の
断面形状は、前記遊星カッターの自転回転数と公転回転
数の比と、遊星カッターの輪郭形状との組み合わせによ
り決定される。
ト本体に備えられたビットと、そのビット本体の掘削部
に設けられ、ビット本体の回転で公転しながら自転する
遊星カッターにより掘削される。そして、その掘削孔の
断面形状は、前記遊星カッターの自転回転数と公転回転
数の比と、遊星カッターの輪郭形状との組み合わせによ
り決定される。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
る多角形孔掘削装置の実施の形態について詳説する。図
１は、本発明に係る多角形孔掘削装置の実施の形態の側
面断面図である。同図に示すように、本実施の形態の多
角形孔掘削装置１０は、断面矩形状の掘削孔をシールド
工法で構築する際に使用され、断面矩形状に形成された
シールド枠１２、１２、…を有している。
る多角形孔掘削装置の実施の形態について詳説する。図
１は、本発明に係る多角形孔掘削装置の実施の形態の側
面断面図である。同図に示すように、本実施の形態の多
角形孔掘削装置１０は、断面矩形状の掘削孔をシールド
工法で構築する際に使用され、断面矩形状に形成された
シールド枠１２、１２、…を有している。
【０００９】前記シールド枠１２の先端には、複数個の
ステアリングジャッキ１４、１４、…を介して可動シュ
ー１６が連結されている。この可動シュー１６は、前記
ステアリングジャッキ１４を伸張することにより推進す
る。また、前記可動シュー１６は、前記各ステアリング
ジャッキ１４の伸張量を調整することにより、その推進
方向を可変する。
ステアリングジャッキ１４、１４、…を介して可動シュ
ー１６が連結されている。この可動シュー１６は、前記
ステアリングジャッキ１４を伸張することにより推進す
る。また、前記可動シュー１６は、前記各ステアリング
ジャッキ１４の伸張量を調整することにより、その推進
方向を可変する。
【００１０】前記可動シュー１６は、その中央部近傍で
分割可能に形成されており、その結合部は中折シール１
８でシールされている。また、可動シュー１６の後端部
には、テールシール２０が設けられており、該テールシ
ール２０は前記シールド枠１２の先端外周面に密着し
て、シールド枠１２をシールしている。図２に示すよう
に、前記可動シュー１６の先端部近傍には、隔離壁１６
Ａが形成されている。この隔離壁１６Ａの前面中央に
は、筒状に形成されたベアリングケース２２が一体形成
されている。ベアリングケース２２には、ベアリング２
４、２４を介してシャフト２６が回動自在に支持されて
いる。
分割可能に形成されており、その結合部は中折シール１
８でシールされている。また、可動シュー１６の後端部
には、テールシール２０が設けられており、該テールシ
ール２０は前記シールド枠１２の先端外周面に密着し
て、シールド枠１２をシールしている。図２に示すよう
に、前記可動シュー１６の先端部近傍には、隔離壁１６
Ａが形成されている。この隔離壁１６Ａの前面中央に
は、筒状に形成されたベアリングケース２２が一体形成
されている。ベアリングケース２２には、ベアリング２
４、２４を介してシャフト２６が回動自在に支持されて
いる。
【００１１】前記シャフト２６の後端部外周には、ギア
２８が形成されている。ギア２８は、ギア３０に噛合さ
れており、該ギア３０はモータ３２のシャフトに固着さ
れている。モータ３２は、前記隔離壁１６Ａの後面に一
体形成されたギアケース３４に固定されており、このモ
ータ３２を駆動することにより、前記シャフト２６が回
転する。
２８が形成されている。ギア２８は、ギア３０に噛合さ
れており、該ギア３０はモータ３２のシャフトに固着さ
れている。モータ３２は、前記隔離壁１６Ａの後面に一
体形成されたギアケース３４に固定されており、このモ
ータ３２を駆動することにより、前記シャフト２６が回
転する。
【００１２】一方、前記シャフト２６の先端には、円盤
状に形成されたビット本体３６がシャフト２６の同軸上
に形成されている。このビット本体３６の先端面には、
図３に示すように、例えば扇状に形成されたセンタービ
ット３８が配設されている。センタービット３８には、
多数のメタルチップ４０、４０、…が植設されており、
このセンタービット３８が回転することにより、地盤が
円形状に掘削される。
状に形成されたビット本体３６がシャフト２６の同軸上
に形成されている。このビット本体３６の先端面には、
図３に示すように、例えば扇状に形成されたセンタービ
ット３８が配設されている。センタービット３８には、
多数のメタルチップ４０、４０、…が植設されており、
このセンタービット３８が回転することにより、地盤が
円形状に掘削される。
【００１３】また、前記ビット本体３６の先端面には、
木の葉状に形成された一対の遊星カッター４２、４２が
対称位置に配設されている。この遊星カッター４２、４
２は、前記ビット本体３６に回動自在に支持されたシャ
フト４２Ａ、４２Ａの先端部に固着されており、該シャ
フト４２Ａ、４２Ａが回転することにより、該シャフト
４２Ａ、４２Ａを中心に回転する。
木の葉状に形成された一対の遊星カッター４２、４２が
対称位置に配設されている。この遊星カッター４２、４
２は、前記ビット本体３６に回動自在に支持されたシャ
フト４２Ａ、４２Ａの先端部に固着されており、該シャ
フト４２Ａ、４２Ａが回転することにより、該シャフト
４２Ａ、４２Ａを中心に回転する。
【００１４】図２、図４に示すように、前記遊星カッタ
ー４２が固着されたシャフト４２Ａは、前記ビット本体
３６にベアリング４４、４４を介して回動自在に支持さ
れている。このシャフト４２Ａのほぼ中央部には、遊星
ギアＡが固着されており、該遊星ギアＡは遊星アイドル
ギアＢに噛合されている。前記遊星アイドルギアＢは、
前記ビット本体３６にベアリング４６、４６を介して回
動自在に支持されたシャフト４８に固着されており、前
記ベアリングケース２２の先端部外周に形成された太陽
ギアＣに噛合されている。
ー４２が固着されたシャフト４２Ａは、前記ビット本体
３６にベアリング４４、４４を介して回動自在に支持さ
れている。このシャフト４２Ａのほぼ中央部には、遊星
ギアＡが固着されており、該遊星ギアＡは遊星アイドル
ギアＢに噛合されている。前記遊星アイドルギアＢは、
前記ビット本体３６にベアリング４６、４６を介して回
動自在に支持されたシャフト４８に固着されており、前
記ベアリングケース２２の先端部外周に形成された太陽
ギアＣに噛合されている。
【００１５】ところで、前記ビット本体３６は、前記モ
ータ３２を駆動することにより回転する。前記ビット本
体３６が回転すると、前記遊星カッター４２は、このビ
ット本体３６に設けられているため、ビット本体３６の
中心Ｏを中心として自・公転運動をすることになる。つ
まり、ビット本体３６が回転すると、前記遊星アイドル
ギアＢが太陽ギアＣを中心に自・公転する。その時の遊
星アイドルギアＢの回転が遊星ギアＡに伝達され、前記
遊星カッター４２が回転する。
ータ３２を駆動することにより回転する。前記ビット本
体３６が回転すると、前記遊星カッター４２は、このビ
ット本体３６に設けられているため、ビット本体３６の
中心Ｏを中心として自・公転運動をすることになる。つ
まり、ビット本体３６が回転すると、前記遊星アイドル
ギアＢが太陽ギアＣを中心に自・公転する。その時の遊
星アイドルギアＢの回転が遊星ギアＡに伝達され、前記
遊星カッター４２が回転する。
【００１６】すなわち、前記遊星カッター４２は、前記
モータ３２を駆動することにより、前記ビット本体３６
の中心Ｏを中心として公転し、かつ、シャフト４２Ａを
中心に自転する。ここで、前記遊星ギアＡ、遊星アイド
ルギアＢ及び太陽ギアＣで構成される遊星歯車機構で
は、前記遊星カッター４２の公転回転数と自転回転数の
比を各ギアの歯数比を調整することにより、任意に設定
することができる。例えば、矩形状の掘削孔を形成する
場合、本実施の形態の多角形孔掘削装置１０では、前記
遊星カッター４２の公転回転数と自転回転数の比が１：
４となるように、前記遊星ギアＡ、遊星アイドルギアＢ
及び太陽ギアＣの各歯数を設定する。この結果、前記遊
星カッター４２は、ビット本体３６が４分の１回転する
と１回自転する。なお、この時、ビット本体３６の回転
方向と遊星カッター４２の回転方向は互いに逆方向にな
る。
モータ３２を駆動することにより、前記ビット本体３６
の中心Ｏを中心として公転し、かつ、シャフト４２Ａを
中心に自転する。ここで、前記遊星ギアＡ、遊星アイド
ルギアＢ及び太陽ギアＣで構成される遊星歯車機構で
は、前記遊星カッター４２の公転回転数と自転回転数の
比を各ギアの歯数比を調整することにより、任意に設定
することができる。例えば、矩形状の掘削孔を形成する
場合、本実施の形態の多角形孔掘削装置１０では、前記
遊星カッター４２の公転回転数と自転回転数の比が１：
４となるように、前記遊星ギアＡ、遊星アイドルギアＢ
及び太陽ギアＣの各歯数を設定する。この結果、前記遊
星カッター４２は、ビット本体３６が４分の１回転する
と１回自転する。なお、この時、ビット本体３６の回転
方向と遊星カッター４２の回転方向は互いに逆方向にな
る。
【００１７】さらに、矩形状の掘削孔を形成するため
に、前記遊星カッター４２の公転回転数と自転回転数を
１：４に設定するとともに、前記遊星カッター４２の輪
郭形状を次のように設定する。いま、本実施の形態の多
角形孔掘削装置１０で掘削する掘削孔の断面形状を図５
に二点破線で示すように正方形Ｌとする。この正方形Ｌ
の掘削孔を掘削するには、前記遊星カッター４２が、自
・公転する際に、常にこの正方形Ｌに内接していればよ
い。このためには、遊星カッター４２の公転中心Ｏから
の最遠点部の軌跡が１回の公転と４回の自転とで正方形
Ｌとなるように、遊星カッター４２の輪郭形状を決定す
ればよい。
に、前記遊星カッター４２の公転回転数と自転回転数を
１：４に設定するとともに、前記遊星カッター４２の輪
郭形状を次のように設定する。いま、本実施の形態の多
角形孔掘削装置１０で掘削する掘削孔の断面形状を図５
に二点破線で示すように正方形Ｌとする。この正方形Ｌ
の掘削孔を掘削するには、前記遊星カッター４２が、自
・公転する際に、常にこの正方形Ｌに内接していればよ
い。このためには、遊星カッター４２の公転中心Ｏから
の最遠点部の軌跡が１回の公転と４回の自転とで正方形
Ｌとなるように、遊星カッター４２の輪郭形状を決定す
ればよい。
【００１８】図５において、一点破線で示す円Ｋは、遊
星カッター４２の自転中心ＯB の公転軌跡である。この
円Ｋ上の点ｍ1 、ｍ2 、…は、遊星カッター４２をθ°
（θ＝１５）づつ回転させた場合の自転中心ＯB の位置
を示している。また、正方形Ｌ上の点Ｐ1 、Ｐ2 、…
は、前記円Ｋ上の各点ｍ1 、ｍ2 、…と公転中心Ｏとを
結ぶ直線が、正方形Ｌと交わる点を示している。
星カッター４２の自転中心ＯB の公転軌跡である。この
円Ｋ上の点ｍ1 、ｍ2 、…は、遊星カッター４２をθ°
（θ＝１５）づつ回転させた場合の自転中心ＯB の位置
を示している。また、正方形Ｌ上の点Ｐ1 、Ｐ2 、…
は、前記円Ｋ上の各点ｍ1 、ｍ2 、…と公転中心Ｏとを
結ぶ直線が、正方形Ｌと交わる点を示している。
【００１９】ここで、前記遊星カッター４２の自転中心
ＯB が点ｍ1 の位置にある場合、遊星カッター４２が正
方形Ｌと内接するためには、遊星カッター４２の半径は
ｌ1でなければならない（ｌ1 は、円Ｋ上の点ｍ1 と正
方形Ｌ上の点Ｐ1 とを結ぶ直線の長さ）。また、遊星カ
ッター４２が点ｍ1 の位置からθ°公転して点ｍ2 の位
置に移動した場合、遊星カッター４２が正方形Ｌと内接
するためには、遊星カッター４２の半径はｌ2 でなけれ
ばならない。同様に、遊星カッター４２がｍ3の位置に
移動したとすれば、遊星カッター４２の半径はｌ3 、ｍ
4 の位置に移動したとすればｌ4 でなければならない。
ＯB が点ｍ1 の位置にある場合、遊星カッター４２が正
方形Ｌと内接するためには、遊星カッター４２の半径は
ｌ1でなければならない（ｌ1 は、円Ｋ上の点ｍ1 と正
方形Ｌ上の点Ｐ1 とを結ぶ直線の長さ）。また、遊星カ
ッター４２が点ｍ1 の位置からθ°公転して点ｍ2 の位
置に移動した場合、遊星カッター４２が正方形Ｌと内接
するためには、遊星カッター４２の半径はｌ2 でなけれ
ばならない。同様に、遊星カッター４２がｍ3の位置に
移動したとすれば、遊星カッター４２の半径はｌ3 、ｍ
4 の位置に移動したとすればｌ4 でなければならない。
【００２０】一方、前記遊星カッター４２は、θ°（θ
＝１５）公転する間に、４θ°（４θ＝６０）自転す
る。以上のことから、遊星カッター４２が点ｍ2 の位置
に移動したときに、遊星カッター４２が正方形Ｌに内接
するためには、ｌ1 から反時計回りに４θ°の位置での
半径がｌ2 であればよい。また、遊星カッター４２が点
ｍ3 の位置に位置したときは、前記ｌ2 から反時計回り
に４θ°の位置での半径がｌ3 であればよい。
＝１５）公転する間に、４θ°（４θ＝６０）自転す
る。以上のことから、遊星カッター４２が点ｍ2 の位置
に移動したときに、遊星カッター４２が正方形Ｌに内接
するためには、ｌ1 から反時計回りに４θ°の位置での
半径がｌ2 であればよい。また、遊星カッター４２が点
ｍ3 の位置に位置したときは、前記ｌ2 から反時計回り
に４θ°の位置での半径がｌ3 であればよい。
【００２１】このように、順次、遊星カッター４２の半
径を定めてゆくことにより、遊星カッター４２の輪郭形
状は決定され、この結果、遊星カッター４２の輪郭形状
は、図５に示すような木の葉状となる。以上のように設
定された輪郭形状を有する遊星カッター４２を公転と自
転の回転数比を１対４で自・公転させると、常に正方形
Ｌに内接しながら自・公転する。したがって、図３に示
すように、この遊星カッター４２の周縁部に沿ってメタ
ルチップ５０、５０、…を植設すれば、地盤に正方形Ｌ
の孔を掘削することができる。
径を定めてゆくことにより、遊星カッター４２の輪郭形
状は決定され、この結果、遊星カッター４２の輪郭形状
は、図５に示すような木の葉状となる。以上のように設
定された輪郭形状を有する遊星カッター４２を公転と自
転の回転数比を１対４で自・公転させると、常に正方形
Ｌに内接しながら自・公転する。したがって、図３に示
すように、この遊星カッター４２の周縁部に沿ってメタ
ルチップ５０、５０、…を植設すれば、地盤に正方形Ｌ
の孔を掘削することができる。
【００２２】図１に示すように、前記センタービット３
８及び遊星カッター４２で掘削された掘削土砂は、ビッ
ト本体３６と隔離壁１６Ａとの間に形成されたチャンバ
ー５２に取り込まれ、該チャンバー５２に取り込まれた
掘削土砂は、隔離壁１６Ａを貫通して設けられたスクリ
ューコンベア５４によって排土される。また、スクリュ
ーコンベア５４から排土された掘削土砂は、シールド枠
１２内に設けられたベルトコンベア５６を介して搬送台
車５８に積載され、該搬送台車５８によって地上に搬送
される。
８及び遊星カッター４２で掘削された掘削土砂は、ビッ
ト本体３６と隔離壁１６Ａとの間に形成されたチャンバ
ー５２に取り込まれ、該チャンバー５２に取り込まれた
掘削土砂は、隔離壁１６Ａを貫通して設けられたスクリ
ューコンベア５４によって排土される。また、スクリュ
ーコンベア５４から排土された掘削土砂は、シールド枠
１２内に設けられたベルトコンベア５６を介して搬送台
車５８に積載され、該搬送台車５８によって地上に搬送
される。
【００２３】また、前記センタービット３８及び遊星カ
ッター４２による切削を安定させるために、チャンバー
５２内の土圧は所定の値に保つ必要がある。このため、
前記スクリューコンベア５４の排出口５４Ａは、その開
口量を調整可能に形成されている。また、前記ビット本
体３６の後面には、攪拌翼６０、６０、…が立設されて
おり、前記チャンバー５２内に充填された掘削土砂は、
このビット本体３６と共に回転する攪拌翼６０に攪拌さ
れて、固着するのを防止されている。
ッター４２による切削を安定させるために、チャンバー
５２内の土圧は所定の値に保つ必要がある。このため、
前記スクリューコンベア５４の排出口５４Ａは、その開
口量を調整可能に形成されている。また、前記ビット本
体３６の後面には、攪拌翼６０、６０、…が立設されて
おり、前記チャンバー５２内に充填された掘削土砂は、
このビット本体３６と共に回転する攪拌翼６０に攪拌さ
れて、固着するのを防止されている。
【００２４】さらに、前記チャンバー５２内に充填され
た掘削土砂の粘着の防止、及び、掘削された掘削孔の壁
面を保護するために、前記チャンバー５２内には添付剤
が供給される。この添付剤は、前記チャンバー５２に連
結された供給配管６２を介して供給され、図示しない供
給タンクから圧送されてくる。前記のごとく構成されて
た本発明に係る多角形孔掘削装置の実施の形態の作用は
次の通りである。
た掘削土砂の粘着の防止、及び、掘削された掘削孔の壁
面を保護するために、前記チャンバー５２内には添付剤
が供給される。この添付剤は、前記チャンバー５２に連
結された供給配管６２を介して供給され、図示しない供
給タンクから圧送されてくる。前記のごとく構成されて
た本発明に係る多角形孔掘削装置の実施の形態の作用は
次の通りである。
【００２５】図１に示すように、モータ３２を駆動する
と、シャフト２６が回転し、これにより、ビット本体３
６が回転する。ビット本体３６が回転することにより、
このビット本体３６に設けられたセンタービット３８及
び一対の遊星カッター４２、４２がビット本体３６の中
心Ｏを中心として回転し、この回転するセンタービット
３８と遊星カッター４２により、地盤は掘削される。
と、シャフト２６が回転し、これにより、ビット本体３
６が回転する。ビット本体３６が回転することにより、
このビット本体３６に設けられたセンタービット３８及
び一対の遊星カッター４２、４２がビット本体３６の中
心Ｏを中心として回転し、この回転するセンタービット
３８と遊星カッター４２により、地盤は掘削される。
【００２６】ここで、前記センタービット３８は、前記
ビット本体３６に固定されているため、このセンタービ
ット３８の回転によって掘削される掘削孔の断面は円形
状となる。一方、前記遊星カッター４２は、前記ビット
本体３６が回転することにより、ビット本体３６の中心
Ｏを中心として回転（公転）するが、これに伴い、前記
遊星カッター４２は、遊星ギアＡ、遊星アイドルギアＢ
及び太陽ギアＣで構成される遊星歯車機構の作用によ
り、シャフト４２Ａを中心に前記ビット本体３６の回転
方向とは逆方向に回転（自転）する。今、この遊星カッ
ター４２の公転回転数と自転回転数の比は１対４となる
ように前記遊星歯車機構により設定されており、これに
より、前記遊星カッター４２は、前記ビット本体３６が
１回回転する間に、その回転方向とは逆方向に４回転自
転する。
ビット本体３６に固定されているため、このセンタービ
ット３８の回転によって掘削される掘削孔の断面は円形
状となる。一方、前記遊星カッター４２は、前記ビット
本体３６が回転することにより、ビット本体３６の中心
Ｏを中心として回転（公転）するが、これに伴い、前記
遊星カッター４２は、遊星ギアＡ、遊星アイドルギアＢ
及び太陽ギアＣで構成される遊星歯車機構の作用によ
り、シャフト４２Ａを中心に前記ビット本体３６の回転
方向とは逆方向に回転（自転）する。今、この遊星カッ
ター４２の公転回転数と自転回転数の比は１対４となる
ように前記遊星歯車機構により設定されており、これに
より、前記遊星カッター４２は、前記ビット本体３６が
１回回転する間に、その回転方向とは逆方向に４回転自
転する。
【００２７】図６には、前記遊星カッター４２が自・公
転する様子が示されている。同図の（ａ）には、始動
前、即ち制止しているときの状態が示されている。ま
た、同図の（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）には、ぞれ
ぞれ（ａ）の状態からビット本体３６が、３０°、４５
°、６０°、９０°回転したときの状態が示されてい
る。なお、同図に破線ａで示す軌跡は、遊星カッター４
２に植設された番号５０ａのメタルチップの軌跡であ
り、破線ｂで示す軌跡は、遊星カッター４２に植設され
た番号５０ｂのメタルチップの軌跡である。
転する様子が示されている。同図の（ａ）には、始動
前、即ち制止しているときの状態が示されている。ま
た、同図の（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）には、ぞれ
ぞれ（ａ）の状態からビット本体３６が、３０°、４５
°、６０°、９０°回転したときの状態が示されてい
る。なお、同図に破線ａで示す軌跡は、遊星カッター４
２に植設された番号５０ａのメタルチップの軌跡であ
り、破線ｂで示す軌跡は、遊星カッター４２に植設され
た番号５０ｂのメタルチップの軌跡である。
【００２８】同図の（ａ）〜（ｅ）に示すように、前記
ビット本体３６が回転すると、前記遊星カッター４２
は、同図に２点破線で示す正方形Ｌに内接しながら自・
公転する。この結果、前記センタービット３８の回転に
より掘削された断面円形状の掘削孔（図６中二点破線で
示す円Ｍ）は、この自・公転する遊星カッター４２によ
り、その外周部を掘削され、結果として、正方形Ｌの掘
削孔となる。
ビット本体３６が回転すると、前記遊星カッター４２
は、同図に２点破線で示す正方形Ｌに内接しながら自・
公転する。この結果、前記センタービット３８の回転に
より掘削された断面円形状の掘削孔（図６中二点破線で
示す円Ｍ）は、この自・公転する遊星カッター４２によ
り、その外周部を掘削され、結果として、正方形Ｌの掘
削孔となる。
【００２９】このように、本実施の形態の多角形孔掘削
装置１０では、ビット本体３６に備えた自・公転する遊
星カッター４２の輪郭形状を、掘削する孔の断面形状と
自・公転の回転数比により所定の形状に設定することに
より、通常の掘削方法と何ら変わらない方法で、簡易に
矩形状（正方形Ｌ）の掘削孔を掘削することができる。
装置１０では、ビット本体３６に備えた自・公転する遊
星カッター４２の輪郭形状を、掘削する孔の断面形状と
自・公転の回転数比により所定の形状に設定することに
より、通常の掘削方法と何ら変わらない方法で、簡易に
矩形状（正方形Ｌ）の掘削孔を掘削することができる。
【００３０】なお、本実施の形態では、正方形状の掘削
孔を掘削する場合について説明したが、遊星カッター４
２の輪郭形状と自・公転の比との組み合わせを種々変え
ることにより、様々な断面形状の掘削孔を掘削すること
ができる。図７は、その一例を示してあり、同図に示す
輪郭形状の遊星カッター４２を用いて、自転回転数と公
転回転数の比を２対１に設定すると、長方形Ｌ' の掘削
孔が掘削できる。なお、このときの遊星カッターの輪郭
形状の決定方法は、本実施の形態で説明した正方形Ｌの
掘削孔を掘削する場合と同じなので、その説明は省略す
る。この他、遊星カッターの自転回転数と公転回転数の
比を３対１に設定するとともに、遊星カッターの輪郭形
状を形成することにより、三角形状の掘削孔を掘削する
こともできる。また、設定の仕方によっては、六角形状
（自転：公転＝６：１）、八角形状（自転：公転＝８：
１）の掘削孔も自由に掘削することができる。
孔を掘削する場合について説明したが、遊星カッター４
２の輪郭形状と自・公転の比との組み合わせを種々変え
ることにより、様々な断面形状の掘削孔を掘削すること
ができる。図７は、その一例を示してあり、同図に示す
輪郭形状の遊星カッター４２を用いて、自転回転数と公
転回転数の比を２対１に設定すると、長方形Ｌ' の掘削
孔が掘削できる。なお、このときの遊星カッターの輪郭
形状の決定方法は、本実施の形態で説明した正方形Ｌの
掘削孔を掘削する場合と同じなので、その説明は省略す
る。この他、遊星カッターの自転回転数と公転回転数の
比を３対１に設定するとともに、遊星カッターの輪郭形
状を形成することにより、三角形状の掘削孔を掘削する
こともできる。また、設定の仕方によっては、六角形状
（自転：公転＝６：１）、八角形状（自転：公転＝８：
１）の掘削孔も自由に掘削することができる。
【００３１】また、本実施の形態の多角形孔掘削装置１
０は、本発明をシールド掘進機に適用した例で説明した
が、図８に示すように、本発明は、連壁掘削機にも適用
することができる。同図に示す連壁掘削機７０は、本発
明に係る掘削装置７２、７２が２つ装備されており、互
いに正方形状の孔を掘削して、全体として同図に二点破
線で示す長方形Ｎの掘削孔を掘削する。連壁掘削機７０
の構成は、本実施の形態で説明したものとほぼ同様に構
成され、ビット本体７４にセンタービット７６と自・公
転する遊星カッター７８、７８が配設されている。な
お、遊星カッター７８の自転回転数と公転回転数は４対
１に設定されており、このため、遊星カッター７８の輪
郭形状は、本実施の形態で説明した遊星カッター４２と
同一の木の葉形状に形成されている。
０は、本発明をシールド掘進機に適用した例で説明した
が、図８に示すように、本発明は、連壁掘削機にも適用
することができる。同図に示す連壁掘削機７０は、本発
明に係る掘削装置７２、７２が２つ装備されており、互
いに正方形状の孔を掘削して、全体として同図に二点破
線で示す長方形Ｎの掘削孔を掘削する。連壁掘削機７０
の構成は、本実施の形態で説明したものとほぼ同様に構
成され、ビット本体７４にセンタービット７６と自・公
転する遊星カッター７８、７８が配設されている。な
お、遊星カッター７８の自転回転数と公転回転数は４対
１に設定されており、このため、遊星カッター７８の輪
郭形状は、本実施の形態で説明した遊星カッター４２と
同一の木の葉形状に形成されている。
【００３２】この連壁掘削機７０は、同図に示すよう
に、ワイヤーロープ８０に吊り下げられて、自重で掘進
してゆくものであり、掘削土砂は、先端部に形成された
サクション口８２からポンプ８４で吸い込まれ、リバー
スパイプ８６を介して排土される。また、本実施の形態
の機構は、ビット本体と遊星カッター、遊星アイドルギ
ア、太陽ギアで構成したが、これに限らずビット本体と
遊星カッター、インターナルギアを用いても同じ運動を
することができる。
に、ワイヤーロープ８０に吊り下げられて、自重で掘進
してゆくものであり、掘削土砂は、先端部に形成された
サクション口８２からポンプ８４で吸い込まれ、リバー
スパイプ８６を介して排土される。また、本実施の形態
の機構は、ビット本体と遊星カッター、遊星アイドルギ
ア、太陽ギアで構成したが、これに限らずビット本体と
遊星カッター、インターナルギアを用いても同じ運動を
することができる。
【００３３】この他に、図示はしないが、本発明は、地
盤改良機等にも適用することが可能である。
盤改良機等にも適用することが可能である。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
使用目的に応じた断面の掘削孔を簡易な構成の掘削装置
で掘削することができる。
使用目的に応じた断面の掘削孔を簡易な構成の掘削装置
で掘削することができる。
【図１】多角形孔掘削装置の全体構成を示す側面断面図
【図２】図１に示す多角形孔掘削装置の要部拡大図
【図３】図２の正面図
【図４】図２のＡ−Ａ断面図
【図５】遊星カッターの輪郭形状を設定する説明図
【図６】（ａ）〜（ｅ）は遊星カッターの動きを説明す
る説明図
る説明図
【図７】他の設定条件における遊星カッターの輪郭形状
を説明する説明図
を説明する説明図
【図８】本発明を適用した連壁掘削機の構成を示す正面
図
図
【図９】図８の下面図
１０…多角形孔掘削装置 ３６…ビット本体 ３８…センタービット ４２…遊星カッター
Claims (1)
- 【請求項１】 先端に取り付けられたカッター装置を回
転させて多角形状断面の掘削孔を掘削する多角形孔掘削
装置において、 ビットが備えられて回転駆動するビット本体と、該ビッ
ト本体の掘削部に設けられて前記ビット本体の回転で公
転しながら自転する遊星カッターと、で前記カッター装
置を構成すると共に、前記遊星カッターの輪郭形状を前
記遊星カッターの自転回転数と公転回転数の比に応じて
形成することにより、多角形状断面の掘削孔を掘削する
ことを特徴とする多角形孔掘削装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21642696A JP3161509B2 (ja) | 1996-08-16 | 1996-08-16 | 多角形孔掘削装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21642696A JP3161509B2 (ja) | 1996-08-16 | 1996-08-16 | 多角形孔掘削装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1061382A true JPH1061382A (ja) | 1998-03-03 |
| JP3161509B2 JP3161509B2 (ja) | 2001-04-25 |
Family
ID=16688385
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21642696A Expired - Lifetime JP3161509B2 (ja) | 1996-08-16 | 1996-08-16 | 多角形孔掘削装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3161509B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103233745A (zh) * | 2013-05-13 | 2013-08-07 | 上海盾构设计试验研究中心有限公司 | 掘进机用行星式刀盘 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7358322B2 (en) | 2004-03-09 | 2008-04-15 | Eastman Chemical Company | High IV melt phase polyester polymer catalyzed with antimony containing compounds |
| US7935399B2 (en) | 2004-09-02 | 2011-05-03 | Grupo Petrotemex, S.A. De C.V. | Low melting polyester polymers |
| US20060047102A1 (en) | 2004-09-02 | 2006-03-02 | Stephen Weinhold | Spheroidal polyester polymer particles |
| US7838596B2 (en) | 2005-09-16 | 2010-11-23 | Eastman Chemical Company | Late addition to effect compositional modifications in condensation polymers |
| US7655746B2 (en) | 2005-09-16 | 2010-02-02 | Eastman Chemical Company | Phosphorus containing compounds for reducing acetaldehyde in polyesters polymers |
| US8431202B2 (en) | 2005-09-16 | 2013-04-30 | Grupo Petrotemex, S.A. De C.V. | Aluminum/alkaline or alkali/titanium containing polyesters having improved reheat, color and clarity |
| US8901272B2 (en) | 2007-02-02 | 2014-12-02 | Grupo Petrotemex, S.A. De C.V. | Polyester polymers with low acetaldehyde generation rates and high vinyl ends concentration |
-
1996
- 1996-08-16 JP JP21642696A patent/JP3161509B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103233745A (zh) * | 2013-05-13 | 2013-08-07 | 上海盾构设计试验研究中心有限公司 | 掘进机用行星式刀盘 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3161509B2 (ja) | 2001-04-25 |
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