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JPH042160B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH042160B2
JPH042160B2 JP60157298A JP15729885A JPH042160B2 JP H042160 B2 JPH042160 B2 JP H042160B2 JP 60157298 A JP60157298 A JP 60157298A JP 15729885 A JP15729885 A JP 15729885A JP H042160 B2 JPH042160 B2 JP H042160B2
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JP
Japan
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crusher
rotary
auger
gravel
stage
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP60157298A
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English (en)
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JPS6217297A (ja
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Publication date
Application filed filed Critical
Priority to JP15729885A priority Critical patent/JPS6217297A/ja
Publication of JPS6217297A publication Critical patent/JPS6217297A/ja
Publication of JPH042160B2 publication Critical patent/JPH042160B2/ja
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  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明は、回転カツタヘツドで地山を掘削穿孔
し、立抗の壁面から先導管とこれに連結される小
口径管を推進し、地中に小口径管を埋設する小口
径管推進装置の礫破砕のための回転クラツシヤの
改良に関する。
近年、下水道の支管等の小口径管(通常、管内
径1000mm以下)を地中に埋設する工法として小口
径管推進工法が頻用されるようになつた。その理
由は、この種小口径管の埋設法として従来より採
用されていたオープンカツト方式、即ち地面の表
面より溝を掘り管を布設する方式が交通量の増
加、管布設時に他の埋設管、例えば、上水道管、
ガス管等が邪魔になるあるいは労務費等の問題か
ら適当ではなくなつてきたからである。
この種の小口径管推進工法は、掘削後のずりの
排出方法(オーガ式、排土パイプ式等)や回転カ
ツタヘツドの回転駆動法に差異があるが、いずれ
の工法も先導管の先端部に回転カツタヘツドを装
着して使用するものであり、本発明はこうした回
転カツタヘツドを使用した小口径管推進装置の礫
破砕用回転クラツシヤの改良である。
(ロ) 従来の技術と本発明が解決しようとする問題
点 ところで、地中の地層は様々であり、砂層、粘
土層、砂礫層等が埋設工程中に混在していること
が多い。
特に、砂礫層の場合、礫が混じつており、従来
の掘削機の回転カツターヘツドを用いた小口径管
推進工法では、カツタヘツドの摩耗が激しく、礫
の破砕が困難であつた。又、破砕後のずりの大き
さが不揃いで後送時にオーガや排土パイプが詰つ
たりすることがあつた。
そこで埋設工程中で砂礫層に遭遇した時には、
オープンカツト工法に切替えざるを得ないことが
多いが、先述したようにオープンカツト工法は手
間のかかるものであり好ましくない。
オープンカツト工法に切替えずに、礫を破砕す
るために、以下の従来技術がある。
まず、特開昭60−37400号では、先導管先端の
すり鉢状内壁(拡開内周壁7)やオーガスクリユ
ー10に多数の破砕刃を装着し、これにより礫を
破砕する。
次に、特開昭60−192091号では、先導管のすり
鉢状内壁(案内凹部3a)と対応する形状で且つ
奥の方の間隔が狭まるように傾斜面を緩やかにし
た回転クラツシヤ(円錐状部4a)を前記案内凹
部に収容すると共に、案内凹部3aと円錐状部4
aの表面に多数のカツタビツト7,8を装着し、
且つ案内凹部3aを有する筒状ケーシング3も回
転できるように構成し、円錐状部4aと共に筒状
ケーシング3を回転する或は筒状ケーシング3の
みを回転することにより礫を破砕する。
同様に、特開昭59−131000号でも、オーガヘツ
ド11に多数の掘削ビツト10が装着されてい
る。
また、特開昭60−26799号では、すり鉢状のク
ラツシヤーケーシシング8に多数のロツクビツト
16を装着した円錐台状クラツシヤー回転体15
を収容し、この円鉾台状クラツシヤー回転体15
を回転することにより礫を破砕する。
更に、特開昭53−62333号では、載頭円錐形状
のロータ42とステータ22とにより礫の破砕を
行うが、このロータ42は回転軸が中心軸より偏
心しており、礫破砕を容易にしている。
しかしながら、特開昭60−37400号の装置では、
破砕刃の磨耗が激しく、特開昭60−192091号、特
開昭60−26799号及び特開昭59−131000号の装置
は、破砕刃(カツトビツト、ロツクビツト、掘削
ビツト)に加えて、すり鉢状内壁内に回転クラツ
シヤを収容し、奥になるに従つて、すり鉢状内壁
と回転クラツシヤとの間〓を狭め、先導管の前進
による圧縮力と、破砕刃が装着された回転クラツ
シヤ(特開昭60−192091号では、筒状ケーシング
も回転する。)の回転により、礫を破砕するので
あるが、その破砕力は充分なものとはいえなかつ
た。
特開昭53−62333号の装置では、ロータ42は
回転軸が中心軸より偏心しており、礫破砕を容易
にしているが、ロータ42そのものが単に偏心し
ているだけ(ロータ42の偏心軸は1個)である
ので、礫破砕力が充分なものとはいえなかつた。
本発明は、礫破砕力の優れた小口径管推進装置
の回転クラツシヤを提供することを目的とするも
のである。
(ハ) 問題点を解決するための手段 上記目的を達成する本発明の回転クラツシヤ
は、先導管8の先端部の前方から後方になるに従
つて径が小さくなるすり鉢状内壁9内に収容さ
れ、前端に回転カツタヘツド2が装着され、後端
にオーガ10が装着された管推進装置の回転クラ
ツシヤ3であり、前記回転クラツシヤ3が、前方
から後方になるに従つて径が大きくなる略円錐台
形であり、且つ周縁が円形で後方になるに従つて
径が大きくなる多数の円形プレートP11〜P2
を連設してなる多段状クラツシヤ3であり、前記
クラツシヤ3の各段の中心C4〜C0が回転軸から
偏心していることを特徴とする回転クラツシヤ。
(ニ) 実施例 以下、図面の実施例に基づいて本発明の回転ク
ラツシヤを説明する。
第1図及び第2図は、本発明の回転クラツシヤ
が装着された回転カツタヘツドの一例を示すもの
であり、オーガ式の小口径管推進装置に適用した
ものである。
この回転カツタヘツド1は回転カツタ2と多段
状の回転クラツシヤ3とを含む。この回転クラツ
シヤ3は、その前端に三分割された円形プレート
P12を介して回転カツタ2を装着し、その後端
にオーガ10を装着し、回転カツタ2及びオーガ
10と共に駆動手段によつて回転される。尚、こ
の円形プレートP12の中心Oは回転軸Oと一致
しており、13は、円形プレートP12により形
成された地山の切羽への水の注出孔であり、水は
必要に応じてオーガ10の管14を通じて運ばれ
る。
回転カツタ2は、回転軸Oより放射状に伸長す
る3枚の放射板4と、この放射板4の端部に装着
された補強用のリング5とから構成されており、
各放射板4上には同じく回転軸0より放射状に伸
びる直立した切削刃6が装着され、リング5にも
6個〜12個(図面の例では6個)の切削刃7が装
着されている。
回転クラツシヤ3は、先導管8の先端部の前方
から後方に向かつて径が小さくなるすり鉢状内壁
9内に配置され、第3図に示されるように、周縁
が円形で後方になるに従つて径が大きくなる円形
プレートP11〜P2を積層して形成されてお
り、各段の円形プレートP11〜P2の中心C4
〜C1は回転軸Oから偏心している。従つて、回
転クラツシヤ3は、その中心軸が回転軸より偏心
した略円錐台形状を有している。
円形プレートP2の後方にはこれより幾分径の
小さい円形プレートP1が装着され、ずりのオー
ガ10への送りを容易にしている。
第3図及び下記表に示されるように、各段の大
部分を占める円形プレートP11〜P4の中心
C4〜C1、従つて回転カツタ2側の円形プレート
P11〜P4の中心C4〜C1は、オーガ10の送
り羽根11の螺旋の向きと同一の向きを有し、且
つ送り羽根11の螺旋の螺旋軸と異る螺旋軸を有
する螺旋の軌跡上に配置されている。
表 プレートの番号 各プレートの中心 P1,P2,P3 C0 P4,P8 C1 P5,P9 C2 P6,P10 C3 P7,P11 C4 P12 O 上記表に示されるように、円形プレートP3及
びP2の中心C0と、その後方に位置する円形プ
レートP1の中心C0は、中心C4〜C1が描く螺旋
の内部、図の実施例では中心C4〜C1が描く螺旋
の中央、即ち中心C4〜C1が描く螺旋の螺旋軸上
に位置し、送り込まれた土砂に円形プレートP3
〜P1の中心方向への方向性を与え、オーガ内へ
の送りを容易にしているが、円形プレートP3〜
P1の中心を円形プレートP11〜P4の中心が
描く螺旋の延長線上に配置してもよい。
回転カツタヘツド及び先導管は鋼鉄製であり、
回転クラツシヤ3の外周部と先導管8の先端部の
内壁9は電気溶接棒で表面硬化肉盛り加工(図示
せず)を施され、HRC42〜55程度の硬度をもた
せてあり、礫の破砕強度を高めている。
こうした第1図及び第2図の回転カツタヘツド
1を用いて、砂礫層の掘削穿孔をなし、先導管及
びこれに連結される小口径管を推進する時には、
第1図に示されるように回転カツタヘツド1を後
方に下げ、回転クラツシヤ3と先導管8の先端部
の内壁9との間〓を狭めて回転カツタヘツド1を
回転させる。
そうすると、切削刃6,7により掘削された砂
礫はカツタ2の〓間12を通過して、内壁9と回
転クラツシヤ3の間に送り込まれる。
回転クラツシヤ3の各段は、回転軸から偏心し
ており、かつ回転するので、回転クラツシヤ3と
内壁9の間に挟まれた礫は、先導管8の前進によ
る圧縮力に加えて、回転クラツシヤ3の回転によ
る内壁9との間〓の減少による圧縮力を受け破砕
される。
各段の径は後方になるに従つて大きくなり、各
段毎に偏心しているので、各段毎に礫は次第に細
かく破砕されオーガ10で後送できるようにな
る。
即ち、礫は、各段の角部に食込み、引込まれ、
粉砕されるという過程を、偏心した各段毎で行な
われるので、クラツシヤ3の礫破砕力は大きいも
のとなる。
又、各段の大部分を占める回転カツタヘツド2
側の各段P11〜4の中心C4〜C1は前方から順
に螺旋の軌跡に沿つて配置されている。即ち、回
転クラツシヤ3の外周の少なくとも大半は、渦巻
状の特殊オーガ形状になつているので、挟まれた
礫を噛み込みこれに後方の段部に送るべく強制力
を与えるから、礫の破砕速度とずりの後送速度が
増す。
オーガ10の直前の各段P3〜P1の中心C0
が、その前方の各段の中心C4〜C1が描く螺旋の
内部に位置しているので、礫に求心力が働きオー
ガ10への後送が易すくなる。
又、前述のように、回転クラツシヤ3の大半の
各段の中心C4〜C1の螺旋の向きが、送り羽根の
螺旋と同一方向に向いているので、礫及びずりの
後送がスムースになる。
次に、粘土層のように、粘性がある地層を掘削
して、先導管8及びこれに連結される小口径管を
推進する時には、第4図のように、回転カツタヘ
ツド1を前方へ出し、回転クラツシヤ3と先導管
8の先端部の内壁9との間〓を広げて、回転カツ
タヘツド1を回転させる。そうすると回転クラツ
シヤ3を内壁9の間〓内に掘削した粘土が詰まり
難くなり、回転カツタヘツド1を交換することな
く粘土層を掘削できる。
尚、粘土層の掘削時には、注水孔13より水を
切羽に注出して粘土を小さく分離し、間〓の詰ま
りを防ぐ。
第5図は、本発明の回転クラツシヤが装着され
た小口径管推進装置全体の一例を示すもので、第
6図はこれの装置本体部分の要部の平面図であ
る。
図中、30は本体を設置する立抗、31は先導
管に連結されるヒユーム管等の小口径管である。
32は、ギヤ33を介してオーガ10従つてこ
れに装着された回転カツタヘツド1を回転させる
モータ等の駆動手段である。
34は、オーガ10の管内に水を供給する導入
孔であり、粘土層で本発明工法を施工するときに
は、水がオーガ10の管内を通り注出孔13より
切羽に供給される。
35は、オーガ軸を前後に動かすための油圧シ
リンダであり、オーガ10はピストンロツド36
の往復動により前後に動かされ、従つて、オーガ
10の先端に装着された回転カツタヘツド1もこ
れにより前後に動かされる。
37は、本体推進用の油圧ジヤツキであり、反
力台38に装着された反力ジヤツキ39をピスト
ンロツドの先端40が押して、本体従つてこれに
連結されている先導管、小口径管、ケーシング、
オーガ等を前方に推進する。
(ホ) 発明の作用及び効果 本発明の回転クラツシヤ3は、略円錐台形で且
つ階段状に形成され、しかも、各段は、回転軸か
ら偏心しているので、回転クラツシヤ3と内壁9
の間に挟まれた礫は、先導管8の前進による圧縮
力に加えて、回転クラツシヤ3の回転による内壁
9との間〓の減少による圧縮力を受け破砕され
る。
各段の径は後方になるに従つて大きくなり、各
段毎に偏心しているので、各段毎に礫は次第に細
かく破砕されオーガ10で後送できるようにな
る。
即ち、礫は、各段の角部に食込み、引込まれ、
粉砕されるという過程を、偏心した各段毎で行な
う、言替えれば、各段毎に、礫の食込みと先導管
のすり鉢状内壁との間〓の広狭広狭の変化がある
ので、礫に、間〓側への強い噛み込み力と圧縮力
を与えるので、クラツシヤ3の礫破砕力は大きい
ものとなる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の回転クラツシヤが装着された
回転カツタヘツド1の一例を砂礫層の掘削に適し
た状態で装着した先導管の先端部の断面図、第2
図は第1図の正面図、第3図は第1図の回転クラ
ツシヤの正面図、第4図は第1図の回転カツタヘ
ツドを粘土層の掘削に適した状態にした説明図、
第5図は本発明の回転クラツシヤが装着された全
体装置の説明図、第6図は第5図の装置本体部分
の要部の平面図である。 1,21……回転カツタヘツド、2……回転カ
ツタ、3,23……回転クラツシヤ、8……先導
管、31……小口径管、P12〜P1……円形プ
レート、C0〜C4……円形プレートP11〜P1
の中心。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 先導管8の先端部の前方から後方になるに従
    つて径が小さくなるすり鉢状内壁9内に収容さ
    れ、前端に回転カツタヘツド2が装着され、後端
    にオーガ10が装着された管推進装置の回転クラ
    ツシヤ3であり、前記回転クラツシヤ3が、前方
    から後方になるに従つて径が大きくなる略円錐台
    形であり、且つ周縁が円形で後方になるに従つて
    径が大きくなる多数の円形プレートP11〜P2
    を連設してなる多段状クラツシヤ3であり、前記
    クラツシヤ3の各段の中心C4〜C0が回転軸から
    偏心していることを特徴とする回転クラツシヤ。 2 各段の大部分を占める、回転カツタ2側の円
    形プレートP11〜P4の中心C4〜C1を、オー
    ガ10の送り羽根11の螺旋の向きと同一の向き
    を有し、且つ送り羽根11の螺旋の螺旋軸と異る
    螺旋軸を有する螺旋の軌跡上に配置したことを特
    徴とする特許請求の範囲第1項記載の回転クラツ
    シヤ。 3 オーガ10側の円形プレートP3,P2の中
    心C0を、その前方の円形プレートP11〜P4
    の中心C4〜C1が描く螺旋の内部に配置した特許
    請求の範囲第2項記載の回転クラツシヤ。
JP15729885A 1985-07-16 1985-07-16 回転クラッシャ Granted JPS6217297A (ja)

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JP15729885A JPS6217297A (ja) 1985-07-16 1985-07-16 回転クラッシャ

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JP15729885A JPS6217297A (ja) 1985-07-16 1985-07-16 回転クラッシャ

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Publication Number Publication Date
JPS6217297A JPS6217297A (ja) 1987-01-26
JPH042160B2 true JPH042160B2 (ja) 1992-01-16

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ID=15646606

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JP15729885A Granted JPS6217297A (ja) 1985-07-16 1985-07-16 回転クラッシャ

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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0791944B2 (ja) * 1992-02-14 1995-10-09 株式会社 奥村組 礫破砕用のシールド掘削機
JP5112174B2 (ja) * 2008-06-04 2013-01-09 三和機材株式会社 礫用管埋設装置

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JPS5362333A (en) * 1976-11-17 1978-06-03 Kumagai Gumi Co Ltd Shield tunnel excavator
JPS59131000A (ja) * 1983-01-12 1984-07-27 日立造船株式会社 シ−ルド掘進機
JPS60192091A (ja) * 1984-03-13 1985-09-30 日立造船株式会社 小口径シ−ルド掘進機

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JPS6217297A (ja) 1987-01-26

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