特開 2024-42210 掘進機、および、掘進機における配管方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024042210

(43)【公開日】2024-03-28

(54)【発明の名称】掘進機、および、掘進機における配管方法

(51)【国際特許分類】

   E21D 9/08 20060101AFI20240321BHJP

   E21D 9/06 20060101ALI20240321BHJP

【ＦＩ】

E21D9/08 K

E21D9/06 302D

【審査請求】有

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022146768

(22)【出願日】2022-09-15

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2023-09-26

(71)【出願人】

【識別番号】596149899

【氏名又は名称】Ｎ．ＪＥＴエンジニアリング株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】320004124

【氏名又は名称】エーエヌエンジニアリング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003052

【氏名又は名称】弁理士法人勇智国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】中黒 憲一

【テーマコード（参考）】

2D054

【Ｆターム（参考）】

2D054AC02

2D054BA03

2D054BA28

2D054BB08

(57)【要約】

【課題】 カッタヘッド部を何回も回転させる必要が無い状況により適した掘進機を提供する。
【解決手段】 掘進機は、掘進機本体と、掘進機本体に対して回転可能に構成され、土壌に露出されない内部空間を有するカッタヘッド部と、掘進機本体の内側空間を、土壌に露出されるチャンバと、チャンバに対して掘進方向後方側に配置された、土壌に露出されない機内空間と、に仕切る隔壁と、少なくとも隔壁からカッタヘッド部まで延在し、カッタヘッド部の内部空間と、機内空間と、を連通させる中空の筒体と、カッタヘッドに設けられた、流体を高圧噴射するための少なくとも１つの噴射ノズルと、を備えている。掘進機は、少なくとも１つの噴射ノズルに流体を供給するための配管を、スイベルを介することなく、機内空間と筒体内とカッタヘッド部の内部空間とを通る経路で、少なくとも１つの噴射ノズルに接続可能に構成される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

掘進機であって、
掘進機本体と、
前記掘進機本体に対して掘進方向前方側に配置され、前記掘進機本体に対して回転可能に構成されたカッタヘッド部であって、土壌に露出されない内部空間を有するカッタヘッド部と、
前記掘進機本体の内側空間を、土壌に露出されるチャンバと、前記チャンバに対して掘進方向後方側に配置された、前記土壌に露出されない機内空間と、に仕切る隔壁と、
少なくとも前記隔壁から前記カッタヘッド部まで延在し、前記カッタヘッド部の前記内部空間と、前記機内空間と、を連通させる中空の筒体と、
前記カッタヘッドに設けられた、流体を高圧噴射するための少なくとも１つの噴射ノズルと
を備え、
前記少なくとも１つの噴射ノズルに前記流体を供給するための配管を、スイベルを介することなく、前記機内空間と前記筒体内と前記カッタヘッド部の前記内部空間とを通る経路で、前記少なくとも１つの噴射ノズルに接続可能に構成された
掘進機。

【請求項2】

請求項１に記載の掘進機であって、
前記少なくとも１つの噴射ノズルは、複数の噴射ノズルを含み、
前記配管は、
前記複数の噴射ノズルにそれぞれ接続される複数の第１の配管であって、前記複数の噴射ノズルから前記カッタヘッド部の前記内部空間と前記筒体内とを通って、前記筒体の後端の近傍まで延在する複数の第１の配管と、
前記複数の第１の配管の、前記複数の噴射ノズルと反対側の端部にそれぞれ、または、選択的に接続される少なくとも１つのジョイントと、
前記複数のジョイントに選択的に接続される少なくとも１つの第２の配管と
を含む
掘進機。

【請求項3】

請求項２に記載の掘進機であって、
前記複数の第１の配管および前記第２の配管はホースの形態である
掘進機。

【請求項4】

請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の掘進機であって、
前記筒体は、前記カッタヘッド部の回転軸線と同軸状に配置された
掘進機。

【請求項5】

請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の掘進機であって、
前記筒体は、前記隔壁よりも掘進方向後方側に突出している
掘進機。

【請求項6】

掘進機における配管方法であって、
掘進機本体と、
前記掘進機本体に対して掘進方向前方側に配置され、前記掘進機本体に対して回転可能に構成されたカッタヘッド部であって、土壌に露出されない内部空間を有するカッタヘッド部と、
前記掘進機本体の内側空間を、土壌に露出されるチャンバと、前記チャンバに対して掘進方向後方側に配置された、前記土壌に露出されない機内空間と、に仕切る隔壁と、
少なくとも前記隔壁から前記カッタヘッド部まで延在し、前記カッタヘッド部の前記内部空間と、前記機内空間と、を連通させる中空の筒体と、
前記カッタヘッドに設けられた、流体を高圧噴射するための少なくとも１つの噴射ノズルと
を備える掘進機を用意する工程と、
前記少なくとも１つの噴射ノズルに前記流体を供給するための配管を、スイベルを介することなく、前記機内空間と前記筒体内と前記カッタヘッド部の前記内部空間とを通る経路で、前記少なくとも１つの噴射ノズルに接続する工程と
を備える掘進機における配管方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、掘進機における配管技術に関する。

【背景技術】

【0002】

掘進機本体と、掘進機本体に対して回転可能に構成されたカッタヘッド部と、カッタヘッド部に設けられた高圧噴射ノズルと、を備える掘進機が従来から知られている。高圧噴射ノズルからは、目的に応じた流体が噴射される。そのような流体は、例えば、地盤改良材や、地中障害物を切断するためのアブレイシブジェット水とすることができる。

【0003】

そのような掘進機に関して、下記の特許文献１は、メインシャフトおよびスイベルを介して流体源から高圧噴射ノズルまで流体を供給する技術を開示している。具体的には、掘進機本体の内側空間を仕切る隔壁よりも後方にスイベルが設置され、スイベルにはメインシャフトの後端が連結されている。メインシャフトは、スイベルから隔壁を貫通してカッタヘッド部の内部空間まで延在しており、カッタヘッド部と一体的に回転可能に構成される。スイベルは、メインシャフトと共に回転する回転部分と、その外側の非回転部分と、を備えている。スイベルの回転部分には複数の流路が形成されている。スイベルの非回転部分には、回転部分の複数の流路と連通する複数のポートが設けられている。スイベルの複数のポートは、配管を介して流体源に接続される。スイベルの回転部分の複数の流路は、メインシャフトを軸線方向に貫通する複数の流路とそれぞれ連通している。また、メインシャフトの前端には、メインシャフト複数の流路と連通する複数のポートが設けられている。メインシャフトの複数のポートは、カッタヘッド部の内部空間に配置される配管を介して高圧噴射ノズルに接続される。

【0004】

このような掘進機では、流体がスイベルを介して高圧噴射ノズルへ供給されるので、カッタヘッド部が回転しても、流体を流体源からスイベルへ供給する供給ラインは回転しない。このため、上述の掘進機は、カッタヘッド部を所望の回数だけ回転させながら、高圧噴射ノズルから流体を噴射する工程に適している。例えば、カッタヘッド部を回転させながら高圧噴射ノズルから流体を噴射して、掘進機の径と同等以上の大きさの地中障害物を切断する工程において、カッタヘッド部が１回転するごとに高圧噴射ノズルの径方向位置を変更しつつ、カッタヘッド部を複数回、回転させれば、地中障害物を同心円状に細かく切断することができる。そして、さらに、カッタヘッド部の回転を停止させた状態で、高圧噴射ノズルの径方向位置を変更しながら流体を噴射する工程を、カッタヘッド部の回転位置を変更しながら繰り返せば、上記の地中障害物を掘進機内に取り込み可能に細かく切断することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１２－０４１７０７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、従来は、カッタヘッド部を何回も回転させる必要が無い状況に適した掘進機は存在しなかったので、そのような状況が発生する場合には、上述の掘進機を流用することが行われていた。そのようなことから、カッタヘッド部を何回も回転させる必要が無い状況により適した掘進機が求められている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、例えば、以下の形態として実現することが可能である。

【0008】

本発明の第１の形態によれば、掘進機が提供される。この掘進機は、掘進機本体と、掘進機本体に対して掘進方向前方側に配置され、掘進機本体に対して回転可能に構成されたカッタヘッド部であって、土壌に露出されない内部空間を有するカッタヘッド部と、掘進機本体の内側空間を、土壌に露出されるチャンバと、チャンバに対して掘進方向後方側に配置された、土壌に露出されない機内空間と、に仕切る隔壁と、少なくとも隔壁からカッタヘッド部まで延在し、カッタヘッド部の内部空間と、機内空間と、を連通させる中空の筒体と、カッタヘッドに設けられた、流体を高圧噴射するための少なくとも１つの噴射ノズルと、を備えている。掘進機は、少なくとも１つの噴射ノズルに流体を供給するための配管を、スイベルを介することなく、機内空間と筒体内とカッタヘッド部の内部空間とを通る経路で、少なくとも１つの噴射ノズルに接続可能に構成される。

【0009】

この掘進機によれば、簡素な構成で、機内空間、立坑などに設置された流体源から少なくとも１つの噴射ノズルに至る配管を接続できる。また、カッタヘッド部を３６０度以下の回転角度だけ回転させながら少なくとも１つの噴射ノズルから流体を噴射する工程（カッタヘッド部の回転と流体の噴射とが同時に行われる工程と、これらが交互に行われる工程と、が含まれ得る）に適した掘進機が提供される。特に、この掘進機は、特許文献１の従来技術のようにメインシャフトとスイベルとを用意する必要が無いので、設備の低コスト化、および、工期（掘進機の製作期間）の短縮が可能になる。

【0010】

本発明の第２の形態によれば、第１の形態において、少なくとも１つの噴射ノズルは、複数の噴射ノズルを含む。配管は、複数の噴射ノズルにそれぞれ接続される複数の第１の配管であって、複数の噴射ノズルからカッタヘッド部の内部空間と筒体内とを通って、筒体の後端の近傍まで延在する複数の第１の配管と、複数の第１の配管の、複数の噴射ノズルと反対側の端部にそれぞれ、または、選択的に接続される少なくとも１つのジョイントと、複数のジョイントに選択的に接続される少なくとも１つの第２の配管と、を含む。この形態によれば、状況に応じて、使用する噴射ノズルに接続された第１の配管のみに第２の配管を接続することができる。それによって、使用されない噴射ノズルに接続された配管が、掘進機本体の機内で後方に長く（例えば、立坑や地上まで）延在し、かつ、カッタヘッド部の回転時に一緒に回転することがない。したがって、機内での作業性が向上する。

【0011】

本発明の第３の形態によれば、第２の形態において、複数の第１の配管および第２の配管はホースの形態である。この形態によれば、配管を低コスト化できる。

【0012】

本発明の第４の形態によれば、第１ないし第３のいずれかの形態において、筒体は、カッタヘッド部の回転軸線と同軸状に配置される。この形態によれば、少なくとも１つの噴射ノズルの数が複数であり、複数の噴射ノズルに複数の配管をそれぞれ接続した場合に、複数の配管をカッタヘッド部の回転軸線の周囲に集約的に配置することができる。その結果、空いた機内スペースを有効活用できる。あるいは、この形態によれば、カッタヘッド部の回転位置に関係なく、筒体の前方端（筒体からの配管の出口）から少なくとも１つの噴射ノズルまでの配管の径方向の延長距離をほぼ一定にすることができる。したがって、配管の取扱性が良い。例えば、配管がホースの形態である場合、当該延長距離の変化に対応するためのホースの弛み代の確保が不要となる。

【0013】

本発明の第５の形態によれば、第１ないし第４のいずれかの形態において、筒体は、隔壁よりも掘進方向後方側に突出している。この形態によれば、カッタヘッド部、ひいては、少なくとも１つの噴射ノズルに接続された配管が、カッタヘッド部と一体的に回転した際に、配管の移動範囲を筒体内に限定できる。このため、配管が、機内空間内に配置された他の設備と干渉することがない。換言すれば、他の設備の配置のために、機内空間を有効に利用できる。

【0014】

本発明の第６の形態によれば、掘進機における配管方法が提供される。この方法は、掘進機本体と、掘進機本体に対して掘進方向前方側に配置され、掘進機本体に対して回転可能に構成されたカッタヘッド部であって、土壌に露出されない内部空間を有するカッタヘッド部と、掘進機本体の内側空間を、土壌に露出されるチャンバと、チャンバに対して掘進方向後方側に配置された、土壌に露出されない機内空間と、に仕切る隔壁と、少なくとも隔壁からカッタヘッド部まで延在し、カッタヘッド部の内部空間と、機内空間と、を連通させる中空の筒体と、カッタヘッドに設けられた、流体を高圧噴射するための少なくとも１つの噴射ノズルと、を備える掘進機を用意する工程と、少なくとも１つの噴射ノズルに流体を供給するための配管を、スイベルを介することなく、機内空間と筒体内とカッタヘッド部の内部空間とを通る経路で、少なくとも１つの噴射ノズルに接続する工程と、を備えている。この方法によれば、第１の形態と同様の効果が得られる。第５の形態に、第２ないし第４の形態のいずれかを付加することもできる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の一実施形態による掘進機の概略縦断面図である。

【図2】掘進機の概略正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

図１は、本発明の一実施形態による掘進機１０の概略縦断面図である。図２は、掘進機の概略正面図である。以下の説明では、説明の便宜上、掘進機１０の掘進方向およびその反対側に向かう方向を前後方向と定義する。また、掘進方向の前方側を掘進機１０の前側と定義し、掘進方向の後方側を掘進機１０の後側と定義する。図１に示すように、掘進機１０は、掘進機本体２０とカッタヘッド部３０とを備えている。掘進機本体２０およびカッタヘッド部３０の各々は、前後方向に延在する略円筒形状を有している。カッタヘッド部３０は、掘進機本体２０に対して前側に、掘進機本体２０と同軸状に配置されている。

【0017】

図１に示すように、カッタヘッド部３０の後側部分３１は、掘進機本体２０の内径よりも小さい外形を有しており、掘進機本体２０の内側に収容されている。このカッタヘッド部３０は、掘進機本体２０に対して回転可能に構成されている。具体的には、カッタヘッド部３０は、軸受２１によって回転可能に支持されている。軸受２１の外輪は、掘進機本体２０に固定されている。軸受２１の内輪は、カッタヘッド部３０の後側部分３１に連結されている。また、軸受２１の内輪には、駆動モータ２２の回転駆動力が動力伝達機構および減速機構を介して伝達される。このような構成により、カッタヘッド部３０は、駆動モータ２２の回転駆動力によって、掘進機本体２０に対して、回転軸線ＡＸを中心として回転するように構成される。

【0018】

図２に示すように、カッタヘッド部３０の内側には、複数（図２の例では４つ）のスポーク３２が架け渡されている。複数のスポーク３２は、カッタヘッド部３０の略円筒形状の中心部から放射状にそれぞれ延在して十字形状をなすように配置されている。複数のスポーク３２の各々には、地盤を切削するためのカッタビット３３，３４が取り付けられている。スポーク３２が架け渡されていない箇所については、カッタヘッド部３０を前後方向に貫通する空間が形成されている。なお、スポーク３２の数、形状および配置は、特に限定されるものではなく、施工条件に応じて任意に設定可能である。また、スポークタイプに代えて、開口部がより少ない面板タイプのカッタヘッド部３０が採用されてもよい。

【0019】

図１に示すように、掘進機本体２０の前端付近には、掘進機本体２０の内部空間をチャンバ２４と機内空間２５とに仕切る隔壁２３が形成されている。機内空間２５は、チャンバ２４よりも後方に位置している。チャンバ２４内には、カッタヘッド部３０のスポーク３２が架け渡されていない箇所を介して土壌が侵入する。一方、機内空間２５は、隔壁２３によって隔離されるので、土壌に露出されない。掘進機本体２０の各設備（例えば、上述の軸受２１や駆動モータ２２）は、機内空間２５内に設置される。カッタヘッド部３０は、土壌に露出されない内部空間３５を備えている。

【0020】

図２に示すように、隔壁２３の下部には、隔壁２３を前後方向に貫通する排泥孔２６が形成されている。排泥孔２６は、掘進機１０による掘進時に掘削され、チャンバ２４内に侵入した土壌を、機内空間２５内に設置された排出装置（図示省略）に導くために設けられている。

【0021】

図１および図２に示すように、カッタヘッド部３０には、流体を高圧噴射するための複数の噴射ノズル５０，５１が設けられている。本実施形態では、図２に示すように、２つの噴射ノズル５０と３つの噴射ノズル５１とが設けられているが、図１では、図示の簡素化のために、１つの噴射ノズル５０のみを図示している。噴射ノズル５０，５１は、カッタヘッド部３０の内部空間３５の前端部に配置されている。本実施形態では、噴射ノズル５０の各々は、アクチュエータ（例えば、油圧ユニット）によって径方向に移動可能に構成される。具体的には、図２において下側に配置された方の噴射ノズル５０は、カッタヘッド部３０の中心付近から径方向の外縁部まで移動可能であり、図２において上側に配置された噴射ノズル５０は、カッタヘッド部３０の径方向の外縁部よりも径方向外側に突出するように移動可能である。ただし、噴射ノズル５０の少なくとも一方は、位置が固定されていてもよい。なお、図２では、噴射ノズル５０，５１の先端は、掘進機１０の前側空間に対してスポーク３２の開口を介して露出しているが、掘進機１０の使用時（かつ、噴射ノズル５０，５１の未使用時）には鉄板等によってこの開口が塞がれている。

【0022】

噴射ノズル５０は、超高圧ジェット水を噴射する。超高圧ジェット水には、施工条件に応じて、珪酸ナトリウム、研磨材、硬化剤、ポリマーなど、任意の材料が添加され得る。超高圧ジェット水は、例えば、地中障害物を切断するために噴射される。噴射ノズル５１は、掘進機１０の前方の土壌を改良するための地盤改良材を噴射する。噴射ノズル５０，５１の噴射圧力は、施工条件に応じて、例えば、１００～２４５ＭＰａとすることができる。噴射ノズル５０，５１の各々の数は、施工条件に応じて、１以上の任意の数とすることができる。また、噴射ノズル５０，５１のうちの一方が省略されてもよい。

【0023】

図１に示すように、掘進機本体２０は、中空の筒体６０を備えている。本実施形態では、筒体６０は、前後方向に延在する円筒形状を有しており、その前後方向の両端は開口している。筒体６０は、少なくとも隔壁２３からカッタヘッド部３０まで延在するように配置される。本実施形態では、筒体６０は、隔壁２３を貫通して、隔壁２３よりも後方に突出している。また、筒体６０は、カッタヘッド部３０の回転軸線ＡＸと同軸状に配置される。

【0024】

本実施形態では、カッタヘッド部３０は、その中心に、後側に向けて張り出した円錐筒状部分３６を備えている。そして、筒体６０の前端部は、この円錐筒状部分３６の後端３７に溶接されている。このため、筒体６０は、カッタヘッド部３０と一体的に回転するように構成される。溶接に代えて、ボルト留めなどの任意の固定手段が採用されてもよい。また、後端３７は、後側に向けて開口している。このため、筒体６０の内部を介して、カッタヘッド部３０の内部空間３５と、機内空間２５と、は連通している。筒体６０と隔壁２３との間には、筒体６０の外周に沿ってシール部材（図示せず）が配置される。これによって、筒体６０と隔壁２３との隙間から土壌が機内空間２５内に侵入することが防止される。

【0025】

代替実施形態では、筒体６０は、任意の固定手段によって隔壁２３に対して固定される。この場合、カッタヘッド部３０の後端３７と筒体６０の前端とは、筒体６０に対してカッタヘッド部３０が回転可能に、シール部材を介して連結される。

【0026】

筒体６０は、図１に示すように、流体源（図示せず）から噴射ノズル５０，５１に超高圧ジェット水および地盤改良材をそれぞれ供給するための配管７０を通すために使用される。配管７０は、機内空間２５内、立坑内または地上に設置された流体源から、機内空間２５と筒体６０内とカッタヘッド部３０の内部空間３５とを通る経路で噴射ノズル５０または噴射ノズル５１に接続される。また、配管７０は、上述した従来技術（特許文献１）のようにスイベルおよびメインシャフトを介することなく、噴射ノズル５０，５１と、それに対応する流体源と、を接続する。

【0027】

図２に示すように、本実施形態では、配管７０は、複数の第１の配管７１と、複数のジョイント７２と、少なくとも１つの第２の配管７３と、を含んでいる。複数の第１の配管７１の各々の一端は、噴射ノズル５０または５１に接続される（図１では、図示の簡素化のために３つの第１の配管７１のみを示している）。第１の配管７１の数は、噴射ノズル５０，５１の数と同数であってもよい。つまり、噴射ノズル５０，５１の各々に１つの第１の配管７１が接続されてもよい。あるいは、第１の配管７１の数は、噴射ノズル５０，５１の数よりも多くてもよい。この場合、例えば、１つの噴射ノズル５０には、珪酸ナトリウム溶液を供給する（圧力は、例えば、１００～２４５ＭＰａ）ための第１の配管７１と、アブレイシブスラリーを供給する（圧力は、例えば、１ＭＰａ）ための第１の配管７１と、が接続され、珪酸ナトリウム溶液とアブレイシブスラリーとが噴射ノズル５０内で混合されてもよい。つまり、本実施形態では、噴射ノズル５０，５１と複数の第１の配管７１とは、１対１、または、１対複数の関係で接続される。

【0028】

複数の第１の配管７１は、噴射ノズル５０または５１から筒体６０の後端の近傍まで延在している。本実施形態では、複数の第１の配管７１は、筒体６０の後端よりも僅かに後方まで延在している。径方向に移動可能な噴射ノズル５０に接続される第１の配管７１は、当該噴射ノズル５０が移動した際にテンションがかからないように、長さが設定される。

【0029】

複数の第１の配管７１の他端（噴射ノズル５０または噴射ノズル５１と反対側の端部）には、複数のジョイント７２がそれぞれ接続される。本実施形態では、第１の配管７１の数は、ジョイント７２の数に等しい。第２の配管７３は、状況に応じて（つまり、実施する工程に応じて）、使用する噴射ノズル５０および／または噴射ノズル５１に対応するジョイント７２のみに選択的に接続される。代替実施形態では、状況に応じて（つまり、実施する工程に応じて）、使用する噴射ノズル５０および／または噴射ノズル５１に対応する第１の配管７１にジョイント７２および第２の配管７３が選択的に接続されてもよい。本実施形態では、第１の配管７１および第２の配管７３は、ホースの形態である。このため、配管７０を低コスト化できる。

【0030】

筒体６０は、その内部を人が出入りできる内径を有していてもよい。そのような内径は、例えば、６００ｍｍ以上であってもよい。この場合、作業者は、第１の配管７１を筒体６０内に容易に通すことができる。さらに、カッタヘッド部３０の径が大きく、作業者が内部空間３５に入ることができる場合には、作業者は、機内空間２５から筒体６０内を通って内部空間３５内に入り、第１の配管７１と噴射ノズル５０，５１との接続作業を行うこともできる。この場合、作業者は、状況に応じて、噴射ノズル５０，５１のうちの使用したい噴射ノズルのみに第１の配管７１を選択的に接続してもよい。なお、作業者が内部空間３５に入ることができない場合は、第１の配管７１と噴射ノズル５０，５１とは、掘進機１０の製造（組立て）段階で接続される。

【0031】

上述した掘進機１０によれば、簡素な構成で、流体源から噴射ノズル５０，５１に至る配管７０を接続できる。また、カッタヘッド部３０を３６０度以下の回転角度だけ回転させながら噴射ノズル５０，５１から流体を噴射する工程（例えば、比較的小さい障害物を切断する工程）に適した掘進機１０が提供される。特に、この掘進機１０は、特許文献１の従来技術のようにメインシャフトとスイベルとを用意する必要が無いので、設備の低コスト化、および、工期の短縮が可能になる。

【0032】

また、掘進機１０によれば、状況に応じて、使用する噴射ノズル５０および／または噴射ノズル５１に接続された第１の配管７１のみにジョイント７２を介して第２の配管７３を接続することができる。それによって、使用されない噴射ノズル５０および／または噴射ノズル５１に接続された配管が、掘進機本体２０の機内で後方に長く（例えば、立坑や地上まで）延在し、かつ、カッタヘッド部３０の回転時に一緒に回転することがない。したがって、機内での作業性が向上する。

【0033】

また、掘進機１０によれば、筒体６０（ひいては、前後方向に延在する第１の配管７１）は、カッタヘッド部３０の回転軸線ＡＸと同軸状に配置される。この構成によれば、カッタヘッド部３０（噴射ノズル５０，５１）の回転位置に関係なく、筒体６０の前方端（筒体６０からの第１の配管７１の出口）から噴射ノズル５０，５１までの第１の配管７１の径方向の延長距離をほぼ一定にすることができる。したがって、第１の配管７１の取扱性が良い。例えば、筒体６０が偏心していると、筒体６０の前方端から噴射ノズル５０，５１までの第１の配管７１の径方向の延長距離が、カッタヘッド部３０の回転に伴って変化するので、その当該延長距離の変化に対応するための第１の配管７１の弛み代を確保する必要がある。しかし、本実施形態の構成によれば、そのような弛み代をほとんど必要としない。

【0034】

また、このような同軸状の配置によれば、複数の第１の配管７１をカッタヘッド部３０の回転軸線ＡＸの周囲に集約的に配置することができる。その結果、空いた機内スペースを有効活用できる。特に、本実施形態では、筒体６０が隔壁２３に対して後方に突出しているので、カッタヘッド部３０が回転しても、第１の配管７１が、筒体６０の径方向外側に配置された設備と干渉することがない。したがって、図１に示すように、第１の配管７１と干渉することなく、必要な設備２７（この例では、排泥孔２６を開閉するゲートの駆動源となるチャンバゲートジャッキ）を第１の配管７１および隔壁２３の近傍に配置でき、機内空間２５をいっそう効率的に有効活用できる。

【0035】

以上、本発明の実施形態について説明してきたが、上記した発明の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその均等物が含まれる。また、上述した課題の少なくとも一部を解決できる範囲、または、効果の少なくとも一部を奏する範囲において、特許請求の範囲および明細書に記載された各構成要素の任意の組み合わせ、または、任意の省略が可能である。

【0036】

例えば、筒体６０の形状および設置位置は、任意に変更可能である。また、配管７０の一部または全部に代えて、任意の形態の配管（例えば、剛性を有する鋼製または樹脂製の配管）が使用されてもよい。例えば、噴射ノズル５０，５１（噴射ノズル５０は、径方向に移動不能な場合）に硬質樹脂製管が接続され、当該硬質樹脂製管が筒体６０の後端付近まで延在していてもよい。この場合、硬質樹脂製管の後端にジョイント７２および第２の配管７３が接続されてもよい。あるいは、１つの噴射ノズル５０に、珪酸ナトリウム溶液用の第１の配管７１と、アブレイシブスラリー用の第１の配管７１と、が接続される場合には、珪酸ナトリウム溶液用の第１の配管７１に硬質樹脂製管が使用され、アブレイシブスラリー用の第１の配管７１にホースが使用されてもよい。あるいは、噴射ノズル５０，５１の各々に、流体源に接続されたホースが接続されてもよい（ジョイント７２による中間接続可能な構成が省略されてもよい）。

【符号の説明】

【0037】

１０...掘進機
２０...掘進機本体
２１...軸受
２２...駆動モータ
２３...隔壁
２４...チャンバ
２５...機内空間
２６...排泥孔
２７...設備
３０...カッタヘッド部
３１...後側部分
３２...スポーク
３３，３４...カッタビット
３５...内部空間
３６...円錐筒状部分
３７...後端
５０，５１...噴射ノズル
６０...筒体
７０...配管
７１...第１の配管
７２...ジョイント
７３...第２の配管
ＡＸ...回転軸線

【図1】

【図2】

【手続補正書】

【提出日】2023-07-26

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

掘進機であって、
掘進機本体と、
前記掘進機本体に対して掘進方向前方側に配置され、前記掘進機本体に対して回転可能に構成されたカッタヘッド部であって、土壌に露出されない内部空間を有するカッタヘッド部と、
前記カッタヘッド部に回転駆動力を提供するための駆動モータと、
前記掘進機本体の内側空間を、土壌に露出されるチャンバと、前記チャンバに対して掘進方向後方側に配置された、前記土壌に露出されない機内空間と、に仕切る隔壁と、
少なくとも前記隔壁から前記カッタヘッド部まで延在し、前記カッタヘッド部の前記内部空間と、前記機内空間と、を連通させる中空の筒体と、
前記カッタヘッドに設けられた、切断用の超高圧ジェット水を噴射するための複数の第１の噴射ノズルと、
前記カッタヘッドに設けられた、地盤改良材を噴射するための複数の第２の噴射ノズルと
を備え、
前記駆動モータによって提供される回転駆動力が前記中空の筒体を介さずに前記カッタヘッド部へ伝達されるように構成され、
前記複数の第１の噴射ノズルの各々に対して１対複数の関係で用意される、前記超高圧ジェット水を供給するための複数の超高圧ジェット水用配管と、前記複数の第２の噴射ノズルの各々に対して１対複数の関係で用意される、前記地盤改良材を供給するための複数の地盤改良材用配管と、を、スイベルを介することなく、前記機内空間と前記筒体内と前記カッタヘッド部の前記内部空間とを通る経路で、前記複数の第１の噴射ノズルおよび前記第２の噴射ノズルにそれぞれ接続可能に構成された
掘進機。

【請求項2】

請求項１に記載の掘進機であって、
前記複数の超高圧ジェット水用配管および前記複数の盤改良材用配管の各々は、
前記複数の第１の噴射ノズルおよび前記複数の第２の噴射ノズルにそれぞれ接続される複数の第１の配管であって、前記複数の第１の噴射ノズルおよび前記複数の第２の噴射ノズルから前記カッタヘッド部の前記内部空間と前記筒体内とを通って、前記筒体の後端の近傍まで延在する複数の第１の配管と、
前記複数の第１の配管の、前記複数の噴射ノズルと反対側の端部にそれぞれ、または、選択的に接続される少なくとも１つのジョイントと、
前記少なくとも１つのジョイントに選択的に接続される少なくとも１つの第２の配管と
を含む
掘進機。

【請求項3】

請求項２に記載の掘進機であって、
前記複数の第１の配管および前記第２の配管はホースの形態である
掘進機。

【請求項4】

請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の掘進機であって、
前記筒体は、前記カッタヘッド部の回転軸線と同軸状に配置された
掘進機。

【請求項5】

請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の掘進機であって、
前記筒体は、前記隔壁よりも掘進方向後方側に突出している
掘進機。

【請求項6】

掘進機における配管方法であって、
掘進機本体と、
前記掘進機本体に対して掘進方向前方側に配置され、前記掘進機本体に対して回転可能に構成されたカッタヘッド部であって、土壌に露出されない内部空間を有するカッタヘッド部と、
前記カッタヘッド部に回転駆動力を提供するための駆動モータと、
前記掘進機本体の内側空間を、土壌に露出されるチャンバと、前記チャンバに対して掘進方向後方側に配置された、前記土壌に露出されない機内空間と、に仕切る隔壁と、
少なくとも前記隔壁から前記カッタヘッド部まで延在し、前記カッタヘッド部の前記内部空間と、前記機内空間と、を連通させる中空の筒体と、
前記カッタヘッドに設けられた、切断用の超高圧ジェット水を噴射するための複数の第１の噴射ノズルと、
前記カッタヘッドに設けられた、地盤改良材を噴射するための複数の第２の噴射ノズルと
を備え、
前記駆動モータによって提供される回転駆動力が前記中空の筒体を介さずに前記カッタヘッド部へ伝達されるように構成された掘進機を用意する工程と、
前記複数の第１の噴射ノズルの各々に対して１対複数の関係で用意される、前記超高圧ジェット水を供給するための複数の超高圧ジェット水用配管と、前記複数の第２の噴射ノズルの各々に対して１対複数の関係で用意される、前記地盤改良材を供給するための複数の地盤改良材用配管と、を、スイベルを介することなく、前記機内空間と前記筒体内と前記カッタヘッド部の前記内部空間とを通る経路で、前記複数の第１の噴射ノズルおよび前記第２の噴射ノズルにそれぞれ接続する工程と
を備える掘進機における配管方法。

【手続補正書】

【提出日】2023-08-18

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

掘進機であって、
掘進機本体と、
前記掘進機本体に対して掘進方向前方側に配置され、前記掘進機本体に対して回転可能に構成されたカッタヘッド部であって、土壌に露出されない内部空間を有するカッタヘッド部と、
前記カッタヘッド部に回転駆動力を提供するための駆動モータと、
前記掘進機本体の内側空間を、土壌に露出されるチャンバと、前記チャンバに対して掘進方向後方側に配置された、前記土壌に露出されない機内空間と、に仕切る隔壁と、
少なくとも前記隔壁から前記カッタヘッド部まで延在し、前記カッタヘッド部の前記内部空間と、前記機内空間と、を連通させる中空の筒体と、
前記カッタヘッド部に設けられた、切断用の超高圧ジェット水を噴射するための複数の第１の噴射ノズルと、
前記カッタヘッド部に設けられた、地盤改良材を噴射するための複数の第２の噴射ノズルと
を備え、
前記駆動モータによって提供される回転駆動力が前記中空の筒体を介さずに前記カッタヘッド部へ伝達されるように構成され、
前記複数の第１の噴射ノズルの各々に対して１対複数の関係で用意される、前記超高圧ジェット水を供給するための複数の超高圧ジェット水用配管と、前記複数の第２の噴射ノズルの各々に対して１対複数の関係で用意される、前記地盤改良材を供給するための複数の地盤改良材用配管と、を、スイベルを介することなく、前記機内空間と前記筒体内と前記カッタヘッド部の前記内部空間とを通る経路で、前記複数の第１の噴射ノズルおよび前記第２の噴射ノズルにそれぞれ接続可能に構成された
掘進機。

【請求項2】

請求項１に記載の掘進機であって、
前記複数の超高圧ジェット水用配管および前記複数の地盤改良材用配管の各々は、
前記複数の第１の噴射ノズルおよび前記複数の第２の噴射ノズルにそれぞれ接続される複数の第１の配管であって、前記複数の第１の噴射ノズルおよび前記複数の第２の噴射ノズルから前記カッタヘッド部の前記内部空間と前記筒体内とを通って、前記筒体の後端の近傍まで延在する複数の第１の配管と、
前記複数の第１の配管の、前記複数の噴射ノズルと反対側の端部にそれぞれ、または、選択的に接続される少なくとも１つのジョイントと、
前記少なくとも１つのジョイントに選択的に接続される少なくとも１つの第２の配管と
を含む
掘進機。

【請求項3】

請求項２に記載の掘進機であって、
前記複数の第１の配管および前記第２の配管はホースの形態である
掘進機。

【請求項4】

請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の掘進機であって、
前記筒体は、前記カッタヘッド部の回転軸線と同軸状に配置された
掘進機。

【請求項5】

請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の掘進機であって、
前記筒体は、前記隔壁よりも掘進方向後方側に突出している
掘進機。

【請求項6】

掘進機における配管方法であって、
掘進機本体と、
前記掘進機本体に対して掘進方向前方側に配置され、前記掘進機本体に対して回転可能に構成されたカッタヘッド部であって、土壌に露出されない内部空間を有するカッタヘッド部と、
前記カッタヘッド部に回転駆動力を提供するための駆動モータと、
前記掘進機本体の内側空間を、土壌に露出されるチャンバと、前記チャンバに対して掘進方向後方側に配置された、前記土壌に露出されない機内空間と、に仕切る隔壁と、
少なくとも前記隔壁から前記カッタヘッド部まで延在し、前記カッタヘッド部の前記内部空間と、前記機内空間と、を連通させる中空の筒体と、
前記カッタヘッド部に設けられた、切断用の超高圧ジェット水を噴射するための複数の第１の噴射ノズルと、
前記カッタヘッド部に設けられた、地盤改良材を噴射するための複数の第２の噴射ノズルと
を備え、
前記駆動モータによって提供される回転駆動力が前記中空の筒体を介さずに前記カッタヘッド部へ伝達されるように構成された掘進機を用意する工程と、
前記複数の第１の噴射ノズルの各々に対して１対複数の関係で用意される、前記超高圧ジェット水を供給するための複数の超高圧ジェット水用配管と、前記複数の第２の噴射ノズルの各々に対して１対複数の関係で用意される、前記地盤改良材を供給するための複数の地盤改良材用配管と、を、スイベルを介することなく、前記機内空間と前記筒体内と前記カッタヘッド部の前記内部空間とを通る経路で、前記複数の第１の噴射ノズルおよび前記第２の噴射ノズルにそれぞれ接続する工程と
を備える掘進機における配管方法。