トップ :: B 処理操作 運輸 :: B02 破砕,または粉砕;製粉のための穀粒の前処理

【発明の名称】 破砕機
【発明者】 【氏名】米田 信治

【要約】 【課題】地盤に埋設されている既設の埋設管を容易に破砕して除去できるようにすることにより、工期の短縮化、工費の削減を図る。

【構成】埋設管を地盤に圧入させる推進機の先端に設けられ、該地盤に埋設されている既設管30を破砕して除去するための破砕機1であって、前記推進機の先端に回転可能に設けられて前記推進機と一体に推進可能な回転盤2と、該回転盤2を回転駆動させる駆動手段5と、前記回転盤2の推進方向前方側の部分に設けられて、前記回転盤2と一体に回転可能かつ前記回転盤2の半径方向に拡縮可能な少なくとも1つの破砕ビット10と、前記回転盤2の推進方向前方側の部分に設けられて、前記回転盤2と一体に回転可能かつ前記回転盤2の半径方向に拡縮可能な少なくとも1つの破砕カッター15と、該破砕カッター15および破砕ビットを拡縮させる拡縮手段10とを備え、前記破砕ビット10と前記破砕カッター15との協働により、前記既設の埋設管30を軸方向および半径方向から破砕する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
埋設管を地盤に圧入させる推進機の先端に設けられ、該地盤に埋設されている既設管を破砕して除去するための破砕機であって、
前記推進機の先端に回転可能に設けられて前記推進機と一体に推進可能な回転盤と、該回転盤を回転駆動させる駆動手段と、前記回転盤の推進方向前方側の部分に設けられて、前記回転盤と一体に回転可能かつ回転盤の半径方向に拡縮可能な少なくとも1つの破砕ビットと、前記回転盤の推進方向前方側の部分に設けられて、前記回転盤と一体に回転可能かつ前記回転盤の半径方向に拡縮可能な少なくとも1つの破砕カッターと、該破砕カッターおよび破砕ビットをそれぞれ拡縮させる拡縮手段とを備え、前記破砕ビットと前記破砕カッターとの協働により、前記既設の埋設管を軸方向及び半径方向から破砕することを特徴とする破砕機。
【請求項2】
前記破砕ビットは、前記拡縮手段の作動により前記回転盤の半径方向に拡縮するとともに、前記回転盤の推進に追従して既設の埋設管の軸方向の端面に当接し、前記破砕カッターは、前記拡縮手段の作動により前記回転盤の半径方向に拡縮して既設の埋設管の内面に当接するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の破砕機。
【請求項3】
前記破砕ビットおよび破砕カッターの拡縮手段は、前記回転盤に半径方向に往復動可能に設けられるとともに、前記破砕ビットおよび破砕カッターを支持する支持部と、該支持部を前記回転盤の半径方向に往復動させる油圧式の拡縮シリンダと、油圧供給源と、油圧供給源と前記拡縮シリンダとを接続する油圧配管とを備え、前記油圧供給源の作動によって前記油圧配管を介して前記拡縮シリンダに油圧を供給することにより、前記支持部と一体に前記破砕ビットおよび破砕カッターが前記回転盤の半径方向に拡縮するように構成されていることを特徴とする請求項2に記載の破砕機。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、破砕機に関し、特に、地盤に埋設管を圧入して管路を敷設する推進機の先端に設けられ、推進機による埋設管の圧入に先導して地盤に埋設されている既設管を破砕し、除去するのに有効な破砕機に関する。
【背景技術】
【0002】
地盤に埋設管を圧入して管路を敷設する工法には種々のタイプのものがあり、例えば、管路の始端に対応する地盤の部分に発進立坑を設け、終端に対応する地盤の部分に到達坑を設け、先端に掘削機が設けられた推進機を発進立坑内に配置し、掘削機と推進機との協働により、地盤を発進立坑から到達坑に向けて掘進しながら埋設管を圧入することにより、地盤に発進立坑と到達坑との間を連通する一連の管路を敷設するように構成した推進工法が知られている(特許文献1参照。)。
【0003】
すなわち、特許文献1に記載されている推進工法は、油圧シリンダ等からなる推進手段を備えた推進機の推進手段に推進管(埋設管)の基端部を接続し、この推進管の内部に、内管、内管の先端部に設けられる掘削ビット、内管を回転駆動させる駆動手段等からなる掘進機を設けた推進装置を用い、この推進装置を発進立坑の内部に配置し、推進機と掘進機の協働により、地盤を発進立坑から到達坑に向けて掘進しながら埋設管を圧入することにより、地盤に発進立坑と到達坑との間を連通する一連の管路を敷設することができるものである。
【特許文献1】特開平7−293193号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、上記のような構成の推進装置によって地盤に管路を敷設する場合、地盤に新たに管路を敷設する場合には問題はないが、既設の埋設管の老朽化等により既設の埋設管を新品の埋設管と入れ換えするような場合には、鉄筋コンクリート製の既設の埋設管を掘削機によって破砕して除去することができない。
【0005】
このため、地盤を地上から掘削して既設の埋設管を除去し、その後に新品の埋設管を埋設しなければならず、埋設管の入れ換え作業に多大な労力と時間がかかり、工期が長期化するとともに、工費が高くついてしまう。
【0006】
本発明は、上記のような従来の問題に鑑みなされたものであって、既設の埋設管を老朽化等によって新品の埋設管と入れ換える場合に、既設の埋設管を容易に破砕して除去することができ、これにより工期を短縮化することができるとともに、工費を大幅に削減することができる破砕機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記のような課題を解決するために、本発明は、以下のような手段を採用している。
すなわち、請求項1に係る発明は、埋設管を地盤に圧入させる推進機の先端に設けられ、該地盤に埋設されている既設管を破砕して除去するための破砕機であって、前記推進機の先端に回転可能に設けられて前記推進機と一体に推進可能な回転盤と、該回転盤を回転駆動させる駆動手段と、前記回転盤の推進方向前方側の部分に設けられて、前記回転盤と一体に回転可能かつ回転盤の半径方向に拡縮可能な少なくとも1つの破砕ビットと、前記回転盤の推進方向前方側の部分に設けられて、前記回転盤と一体に回転可能かつ前記回転盤の半径方向に拡縮可能な少なくとも1つの破砕カッターと、該破砕カッターおよび破砕ビットをそれぞれ拡縮させる拡縮手段とを備え、前記破砕ビットと前記破砕カッターとの協働により、前記既設の埋設管を軸方向及び半径方向から破砕することを特徴とする。
【0008】
本発明による破砕機によれば、推進機の作動によって回転盤を推進させながら、駆動手段によって回転盤を回転駆動させることにより、回転盤と一体に破砕ビットおよび破砕カッターが回転駆動し、この状態で拡縮手段を作動させることにより破砕ビットおよび破砕カッターが回転盤の半径方向に拡縮し、この破砕ビットと破砕カッターとの協働により、既設の埋設管が軸方向及び半径方向から破砕されることになる。
【0009】
請求項2に係る発明は、請求項1に記載の破砕機であって、前記破砕ビットは、前記拡縮手段の作動により前記回転盤の推進に追従して既設の埋設管の軸方向の端面に当接し、前記破砕カッターは、前記拡縮手段の作動により前記回転盤の半径方向に拡縮して既設の埋設管の内面に当接するように構成されていることを特徴とする。
【0010】
本発明による破砕機によれば、推進機の作動によって回転盤を推進させながら、駆動手段によって回転盤を回転駆動させて、回転盤と一体に破砕ビットおよび破砕カッターを回転駆動させるとともに、拡縮手段によって破砕ビットおよび破砕カッターを拡縮させることにより、破砕ビットが回転しながら既設の埋設管の軸方向の端面に当接し、破砕カッターが回転しながら既設の埋設管の内面に当接し、既設の埋設管が軸方向および半径方向から破砕されることになる。
【0011】
請求項3に係る発明は、請求項2に記載の破砕機であって、前記破砕ビットおよび破砕カッターの拡縮手段は、前記回転盤に半径方向に往復動可能に設けられるとともに、前記破砕ビットおよび破砕カッターを支持する支持部と、該支持部を前記回転盤の半径方向に往復動させる油圧式の拡縮シリンダと、油圧供給源と、油圧供給源と前記拡縮シリンダとを接続する油圧配管とを備え、前記油圧供給源の作動によって前記油圧配管を介して前記拡縮シリンダに油圧を供給することにより、前記支持部と一体に前記破砕ビットおよび破砕カッターが前記回転盤の半径方向に拡縮するように構成されていることを特徴とする。
【0012】
本発明による破砕機によれば、拡縮手段の油圧供給源から油圧配管を介して拡縮シリンダに油圧を供給することにより、拡縮シリンダが回転盤の半径方向に往復動し、拡縮シリンダに追従して支持部が同一方向に往復動し、支持部と一体に破砕ビットが同一方向に拡縮し、破砕ビットによって既設の埋設管が端面から破砕されるとともに、他の拡縮手段の支持部と一体に破砕カッターが同一方向に拡縮し、破砕カッターによって既設の埋設管が内面側から破砕されることになる。
【発明の効果】
【0013】
以上、説明したように、本発明の破砕機によれば、推進機の作動によって回転盤を推進させながら、駆動手段によって回転盤を回転駆動させて、回転盤と一体に破砕ビットおよび破砕カッターを回転駆動させるとともに、拡縮手段によって破砕ビットおよび破砕カッターを拡縮させることにより、破砕ビットが回転しながら既設の埋設管の軸方向の端面に当接し、破砕カッターが回転しながら既設の埋設管の内面に当接し、既設の埋設管が軸方向及び半径方向から破砕されることになる。従って、既設の埋設管を新たな埋設管と入れ換えする場合に、地盤を掘削して埋設管を除去し、その除去した後に埋設管を埋設するような作業が不要となるので、埋設管の入れ換えに要する手間を削減することができ、工期を大幅に短縮することができるとともに、工費を大幅に削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
図1および図2には、本発明による破砕機の一実施の形態が示されていて、この粉砕機1は、地盤に埋設されている既設の埋設管30を老朽化等によって新しいものと交換する際に適用可能なものであって、地盤に埋設管である推進管(図示せず)を圧入する際に使用される推進機(図示せず)の先端に設けられて使用される。
【0015】
すなわち、本実施の形態に示す破砕機1は、推進機の先端に回転可能かつ推進機と一体に推進可能に設けられる回転盤2と、回転盤2を回転駆動させる駆動手段5と、回転盤2に設けられて回転盤2と一体に回転可能な破砕ビット10と、回転盤2に設けられて回転盤2と一体に回転可能、かつ回転盤2の半径方向に拡縮可能な破砕カッター15とを備えている。
【0016】
推進機は、埋設管である推進管を地盤に圧入させることができる機能を有するものであれば特に制限はなく、例えば、推進架台と、推進架台に設けられる推進手段(推進ジャッキ、推進ジャッキを駆動させる駆動源等からなる)とを備えたものが使用される。
【0017】
推進機を地盤に設けられている発進立坑に配置し、推進機の推進手段に埋設管である推進管を取り付け、推進手段を作動させて推進管を地盤に設けられている到達坑に向けて推進させることにより、推進管が地盤に圧入されて地盤に発進立坑と到達坑との間を連通する一連の管路が敷設される。
【0018】
推進管の内部には、推進管よりも小径の内管27が軸線を一致させた状態で挿着され、この内管27は推進管と一緒に基端部が推進手段に取り付けられ、推進手段の作動により推進管と一緒に推進して地盤に圧入される。推進管と内管27との間にはシール部材(図示せず)が介装され、このシール部材によって両者間がシールされて、地盤側から作用する泥水等が両者間を介して発進立坑側に流入するのが防止される。
【0019】
回転盤2は、内管27の外径と略同一径の円盤状をなすものであって、内管27の内部に設けられている駆動手段5に連結されて、駆動手段5の作動により内管27の先端側で内管27の中心軸周りに回転駆動するように構成され、回転盤2と一体に後述する破砕ビット10及び破砕カッター15が回転駆動するように構成されている。
【0020】
駆動手段5は、内管27の内部に設けられる油圧式の回転モータ6と、油圧供給源7と、油圧供給源7と回転モータ6とを接続する油圧配管8と、回転モータ6の出力軸と回転盤2との間に介装される複数の歯車列等からなる減速機構9とを備え、油圧供給源7から油圧配管8を介して回転モータ6に油圧を供給することにより、回転盤2が減速機構9を介して回転駆動し、回転盤2と一体に後述する破砕ビット10および破砕カッター15が回転駆動する。
【0021】
回転盤2の一方の側面には、破砕ビット10および破砕カッター15が設けられ、この破砕ビット10と破砕カッター15との協働により、既設の埋設管30が破砕されて除去される。
【0022】
回転盤2の一部には、回転盤2を厚み方向に貫通する貫通孔2aが設けられ、この貫通孔2aを介して後述する破砕ビット10と破砕カッター15との協働によって破砕された既設の埋設管30の破砕粉が内管27の内部に導かれ、内管27の内部に配置されている排出管28を介して真空吸引または空気圧送により発進立坑側に排出される。
【0023】
破砕ビット10は、回転盤2の一方の側面の周縁部に周方向に所定の間隔ごと複数箇所(本実施の形態においては120°間隔ごとに3箇所)に設けられ、この破砕ビット10が回転盤2と一体に回転駆動することにより、地盤に埋設されている既設の埋設管30が軸線方向から破砕される。
【0024】
各破砕ビット10は、回転盤2の一方の側面に一体に設けられる支持台11と、支持台11の先端部に取り付けられる略円錐形状の本体部12と、本体部12の周面に複数段に設けられる複数の刃部13とから構成されている。本体部12は、中心軸が回転盤2の中心軸と所定の角度をなすように支持台11の先端部に取り付けられ、この本体部12の周面の複数の刃部13によって既設の埋設管30が軸方向から破砕される。
【0025】
破砕カッター15は、回転盤2の一方の側面の破砕ビット10よりも推進方向前方側の部分に、回転盤2の周方向に向かって所定の間隔ごとに複数箇所(本実施の形態においては120°間隔ごとに3箇所)に設けられ、この破砕カッター15が回転盤2と一体に回転駆動することにより、地盤に埋設されている既設の埋設管30が半径方向から破砕される。
【0026】
各破砕カッター15は、円盤状の本体部16と、本体部16の周面に全周に亘って一体に設けられる断面略三角形状の刃部17とから構成され、回転盤2の一方の側面に後述する拡縮手段20を介して回転盤2の半径方向に拡縮可能に設けられている。
【0027】
前記破砕ビット10および破砕カッター15にはそれぞれ拡縮手段20が設けられていて、回転盤2の一方の側面に周方向に所定の間隔ごとに複数箇所(本実施の形態においてはそれぞれ120°間隔ごとに3箇所ずつ)に設けられている。なお、ここでは破砕カッター15の拡縮手段について説明するが、回転盤2の中心を中心として回転盤2の半径方向に往復動可能な支持部21と、各支持部21を回転盤2の半径方向に往復動させる油圧式の拡縮シリンダ22と、各拡縮シリンダ22を作動させる油圧供給源23と、油圧供給源23と各拡縮シリンダ22との間を接続する油圧配管24とを備えている。
【0028】
拡縮手段20の各支持部21にはそれぞれ破砕カッター15が取り付けられ、拡縮手段20を作動させて各支持部21を回転盤2の半径方向に往復動させることにより、各支持部21と一体に各破砕カッター15が同一方向に往復動(拡縮)するように構成されている。
【0029】
各破砕カッター15は、その中心軸が回転盤2の中心軸に対して所定の角度をなすように各支持部21に取り付けられ、各破砕カッター15を各支持部21を介して拡縮させたときに、各破砕カッター15の刃部17が既設の埋設管30の内面に所定の傾斜角度をもって当接するように構成されている。各破砕カッター15は、各支持部21に各破砕カッター15の中心軸を中心として回転可能に取り付けられている。
【0030】
そして、上記のように構成した本実施の形態による破砕機1を用いて地盤に埋設されている既設の埋設管30を破砕し、除去するには、推進機の先端に破砕機1を取り付け、この状態で推進機を地盤の発進立坑内に配置する。
【0031】
そして、破砕機1の回転盤2の破砕ビット10および破砕カッター15を発進立坑内に開口している既設の埋設管30に対向させ、この状態で破砕機1の駆動手段5を作動させ、油圧供給源7から油圧配管8を介して回転モータ6に油圧を供給し、回転モータ6を回転駆動させて減速機構9を介して回転盤2を回転駆動させ、回転盤2と一体に破砕ビット10および破砕カッター15を回転駆動させる。
【0032】
そして、推進機の推進手段を作動させることにより、推進手段に基端部が連結されている推進管および内管27を既設の埋設管30の方向に推進させ、内管27の先端に設けられている回転盤2を一体に推進させ、破砕ビット10を既設の埋設管30の軸方向の端面に当接させ、破砕カッター15を既設の埋設管30の内部に挿入する。
【0033】
そして、拡縮手段20を作動させて、油圧供給源23から油圧配管24を介して拡縮シリンダ22に油圧を供給し、支持部21を回転盤2の半径方向に往復動させ、支持部21と一体に破砕カッター15を回転盤2の半径方向に拡縮させ、破砕カッター15の刃部17を既設の埋設管30の内周面に当接させる。
【0034】
このようにして、推進手段により推進管および内管27を介して回転盤2を推進させながら、駆動手段5によって回転盤2と一体に破砕ビット10および破砕カッター15を回転駆動させるとともに、拡縮手段20によって破砕カッター15を回転盤2の半径方向に拡縮させることにより、破砕カッター15と破砕ビット10との協働により、既設の埋設管30が半径方向および軸方向から破砕され、破砕後の地盤に新設の埋設管となる推進管が圧入されることになる。
なお、破砕された既設の埋設管30の破砕粉は、回転盤2の貫通孔2aを介して内管27の内部に導かれ、内管27の内部から排出管28を介して真空吸引または空気圧送により発進立坑に排出されることになる。
【0035】
上記のように構成した本実施の形態による破砕機1にあっては、破砕カッター15によって既設の埋設管30を内面側から半径方向に破砕し、破砕ビット10によって既設の埋設管30を軸線方向の端面から軸方向に破砕するように構成したので、既設の埋設管30が鉄筋コンクリート製であっても容易に破砕して除去することができることになる。
【0036】
従って、既設の埋設管30を新しいものと入れ換えする場合に、その作業に要する時間、手間、費用を大幅に削減することができ、工期を短縮することができるとともに、工費を大幅に削減することができる。
【0037】
なお、前記の説明においては、回転盤2の3箇所に破砕ビット10および破砕カッター15を設けたが、回転盤2の2箇所以下、又は4箇所以上の破砕ビット10および破砕カッター15を設けるように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【0038】
【図1】本発明による破砕機の全体を示した断面図である。
【図2】図1の左側面図である。
【符号の説明】
【0039】
1 破砕機
2 回転盤
2a 貫通孔
5 駆動手段
6 回転モータ
7 油圧供給源
8 油圧配管
9 減速機構
10 破砕ビット
11 支持台
12 本体部
13 刃部
15 破砕カッター
16 本体部
17 刃部
20 拡縮手段
21 支持部
22 拡縮シリンダ
23 油圧供給源
24 油圧配管
27 内管
28 排出管
30 既設の埋設管
【出願人】 【識別番号】504428751
【氏名又は名称】株式会社トッケン
【識別番号】503171913
【氏名又は名称】サコス株式会社
【出願日】 平成18年6月22日(2006.6.22)
【代理人】 【識別番号】100088074
【弁理士】
【氏名又は名称】中林 幹雄


【公開番号】 特開2008−683(P2008−683A)
【公開日】 平成20年1月10日(2008.1.10)
【出願番号】 特願2006−172534(P2006−172534)