掘削機
【課題】開閉時に掘削装置や機器との干渉がほとんどなく、刃口の全面を開放できて掘削装置による作業範囲を広く確保する。
【解決手段】掘削装置１５により地山を掘削する刃口２１を、山留フレーム２２により開閉する刃口開閉装置２４Ｕに、刃口２１の上部から後方に伸びる上部レール３１と、刃口２１の下端から上方からに伸びる垂直部３２ａ、および後部上方に伸びる湾曲部３２ｂと有する下部レール３２と、山留フレーム２２の両側部に設けられて上部レール３１に案内される上ガイドローラ３３と、下部レール３２に案内される下ガイドローラ３４と、上部レール３１に沿って山留フレーム２２の上端部を押し引きし閉鎖姿勢と開放姿勢との間で変位させる開閉用走行体３５とを設けた。
【解決手段】掘削装置１５により地山を掘削する刃口２１を、山留フレーム２２により開閉する刃口開閉装置２４Ｕに、刃口２１の上部から後方に伸びる上部レール３１と、刃口２１の下端から上方からに伸びる垂直部３２ａ、および後部上方に伸びる湾曲部３２ｂと有する下部レール３２と、山留フレーム２２の両側部に設けられて上部レール３１に案内される上ガイドローラ３３と、下部レール３２に案内される下ガイドローラ３４と、上部レール３１に沿って山留フレーム２２の上端部を押し引きし閉鎖姿勢と開放姿勢との間で変位させる開閉用走行体３５とを設けた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、掘削機本体の刃口から地山を掘削する単数または複数の掘削区画部で、掘削休止時に切羽を保持するために、刃口を山留フレームにより閉鎖する刃口開閉装置を備えた掘削機に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、刃口を閉鎖する開閉扉は、その上端部を支点として下端部を後方に跳ね上げ、刃口を開放するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平７−３８２９５号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、開閉扉を後方に跳ね上げると、刃口から後方に配置された掘削装置や機器に干渉するおそれがあり、開閉扉の開閉時に掘削装置や機器を後退させる必要がある。
また開放された姿勢で、開閉扉が刃口の上方から後方にかけて天井部に配置されることから、掘削装置の作業範囲が制約をうける恐れがある。
【０００５】
本発明は上記問題点を解決して、開閉時に掘削装置や機器との干渉がほとんどなく、刃口の全面を開放できて掘削装置による作業範囲を広く確保できる刃口開閉装置を有する掘削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】
【０００６】
請求項１記載の掘削機は、
フレーム本体に形成された単数または複数の掘削区画部の前面で、掘削装置を出退してまたは人力により地山を掘削する刃口を、切羽を支持可能な山留フレームにより開閉する刃口開閉装置を備えた掘削機であって、
掘削区画部の両側で刃口の上部から後方に伸びる上部レールと、
掘削区画部の両側で刃口の下端から上方に伸びる垂直部と、当該垂直部から湾曲中心が刃口の中央部後方に位置して後部上方に伸びる湾曲部とを有する下部レールと、
山留フレームの両側部に設けられて前記上部レールに案内される上ガイド部材および前記下部レールに案内される下ガイド部材と、
山留フレームを、刃口の開口面に沿う閉鎖姿勢と、刃口より所定距離後方の上部で略水平状態となる開放姿勢との間で変位させる開閉駆動装置とを具備し、
当該開閉駆動装置を、前記上部レールに沿って移動自在で山留フレームの上端部を押し引き駆動する開閉用走行体により構成したものである。
【０００７】
請求項２記載の掘削機は、
フレーム本体に形成された単数または複数の掘削区画部の前面で、掘削装置を出退してまたは人力により地山を掘削する刃口を、切羽を支持可能な山留フレームにより開閉する刃口開閉装置を備えた掘削機であって、
掘削区画部の両側で刃口の上部から後方に伸びる上部レールと、
掘削区画部の両側で刃口の下端から上方に伸びる垂直部と、当該垂直部の上端から所定案内角で後部上方に傾斜する後傾部とを有する下部レールと、
山留フレームの両側部に設けられて前記上部レールに案内される上ガイド部材および前記下部レールに案内される下ガイド部材と、
山留フレームを、刃口の開口面に沿う閉鎖姿勢と、刃口より所定距離後方の上部で略水平状態となる開放姿勢との間で変位させる開閉駆動装置とを具備し、
前記開閉駆動装置を、前記閉鎖姿勢と所定の後傾角で傾斜する後傾姿勢との間で山留フレームを変位させる第１開閉ジャッキと、前記後傾姿勢と前記開放姿勢との間で山留フレームを変位させる第２開閉ジャッキとで構成したものである。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１記載の発明によれば、開閉駆動装置により、開閉用走行体を移動させて上部レールに沿って山留フレームの上端部を押し引きし、下部ガイド部材を下部レールの湾曲部に沿って移動させて山留フレームを後傾させるので、刃口後方にある掘削装置などの機器と山留フレームとの干渉がなくなり、掘削装置などの機器を後退させる必要がなく、山留フレームをスムーズに短時間で開閉することができる。また山留フレームは、刃口より所定距離後退させた後部上方で略水平状態となる開放姿勢で収容されるので、刃口の全面が開放され、掘削装置による掘削範囲を広く確保することができる。さらに、山留フレームは、開放姿勢で前面が上方に向く略水平姿勢で収容されるので、山留フレームの前面に付着した泥土が落下するようなこともなく、またたとえば前面に地山を弾性支持するエアバッグなどを設けた場合には、エアバッグが下方に垂れ下がるようなことがなく、良好に収容することができるという効果を奏することができる。
【０００９】
請求項２記載の発明によれば、第１開閉ジャッキと第２開閉ジャッキの２組を使用して、直立状態で刃口を閉鎖する閉鎖姿勢と、上部レールに沿う略水平姿勢となる開放姿勢との間で山留フレームを変位させることができ、下部レールや刃口開閉装置の構造を簡易化することができる。また、下部ガイド部材を下部レールの後傾部に沿って移動させて山留フレームを後傾させるので、刃口後方にある掘削装置などの機器と山留フレームとの干渉がなくなり、掘削装置などの機器を後退させる必要がなく、山留フレームをスムーズに短時間で開閉することができる。さらに、開放された刃口は全面が開放されるので、掘削装置による掘削範囲を広く確保することができる。さらに、山留フレームは、開放姿勢で前面が上方に向く略水平姿勢で収容されるので、山留フレームの前面に付着した泥土が落下するようなこともなく、またたとえば前面に地山を弾性支持するエアバッグなどを設けた場合には、エアバッグが下方に垂れ下がるようなことがなく、良好に収容することができるという効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る刃口開閉装置を備えた掘削機の実施例１を示し、掘削機の掘削休止状態を示す縦断面図である。
【図２】掘削機の掘削運転状態を示す縦断面図である。
【図３】掘削機の正面図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は山留フレームとロック装置の配置を示し、（ａ）は平面部分断面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面部分断面図である。
【図５】開閉用走行体を示す正面図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は上辺ロック装置を示し、（ａ）は非ロック状態の平面図、（ｂ）は非ロック状態の側面図、（ｃ）はロック状態の平面図である。
【図７】（ａ），（ｂ）は側辺ロック装置を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面断面図である。
【図８】（ａ）〜（ｄ）は上掘削区画部の刃口開閉装置の動作を説明する縦断面図で、（ａ）は閉鎖姿勢、（ｂ）は後傾姿勢、（ｃ）は開放手前の後傾姿勢、（ｄ）は開放姿勢を示す。
【図９】（ａ）〜（ｄ）は下掘削区画部の刃口開閉装置の動作を説明する縦断面図で、（ａ）は閉鎖姿勢、（ｂ）は後傾姿勢、（ｃ）は開放手前の後傾姿勢、（ｄ）は開放姿勢を示す。
【図１０】（ａ）〜（ｄ）は刃口開閉装置の実施例２の開閉動作を説明する縦断面図で、（ａ）は閉鎖姿勢、（ｂ）は後傾姿勢、（ｃ）は開放手前の後傾姿勢、（ｄ）は開放姿勢を示す。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００１１】
以下、発明を実施するための刃口開閉装置を備えた掘削機の実施例１を図１〜図９に基づいて説明する。
［実施例１］
図１〜図３に示すように、この実施例１は、山留フレーム２２により刃口２１を開閉可能な刃口開閉装置２４Ｕ，２４Ｄを具備した開放型の掘削機に関するもので、矩形断面の掘削機本体１１は、前胴１１Ａと後胴１１Ｂとが連結ジャッキ１９により傾動自在に連結されている。前胴１１Ａは、上下方向の中央部に設置された横隔壁１２により上下２段に区画され、上下段の区画部分は、３枚の縦隔壁１３により一定間隔ごとに区画されることにより、上下２段で左右４室の合計８室の上下の掘削区画部１４Ｕ，１４Ｄが形成されている。
【００１２】
各掘削区画部１４Ｕ，１４Ｄには、それぞれバックホータイプの掘削装置１５が設置され、掘削装置１５の側部には、作業員により掘削装置１５を操作する操作器が設けられている。また各掘削区画部１４Ｕ，１４Ｄには、掘削した土砂を後胴１１Ｂ側に搬出するコンベヤ式の排土装置１７が設けられている。さらに後胴１１Ｂには、図２に示すように、トンネル内に覆工体（図示せず）を組み立てるセグメント組立装置１８と、組み立てられた覆工体を反力受けとして掘削機を前進させる推進ジャッキ１６とが設けられている。
【００１３】
なお、図１〜図３では、地山を掘削する掘削装置１５を設けているが、掘削装置１５を設置せず、削岩機やボーリング機やスコップなどの手動工具を用いて人力により掘削するようにしてもよい。
【００１４】
掘削休止時に切羽を保護するために、各掘削区画部１４Ｕ，１４Ｄの刃口２１を、山留フレーム２２により開閉する刃口開閉装置２４Ｕ，２４Ｄが設けられている。
山留フレーム２２は、図４に示すように、左右側辺板２２ａ、上下辺板２２ｂおよび背面板２２ｃから形成されて前面が開放された筐体２２ｄと、筐体２２ｄ内にそれぞれ所定間隔ごとに交差して配置された２枚の縦仕切板２２ｅおよび２枚の横仕切板２２ｆとにより区画された９個の空間部２２ｇと、これら空間部２２ｇにそれぞれ前方に膨出自在に装着されて切羽を弾性支持するエアバック２３とで構成されている。
【００１５】
また刃口２１には、閉鎖姿勢の山留フレーム２２の開動を規制し切羽の土圧を保持するために、複数の上辺ロック装置２５および複数の側辺ロック装置２６が設けられている。
（山留フレームのロック装置）
側辺ロック装置２６は、図７に示すように、前胴１１Ａの側壁または縦隔壁１３に矩形枠形のケーシング２６ａが取り付けられており、このケーシング２６ａ内の上部または下部にストッパブロック２６ｃが水平ピン２６ｂを介して回動自在に支持され、側辺ロックシリンダ２６ｄのシリンダ本体がケーシング２６ａ反対側のブラケット２６ｇに支持ピン２６ｅを介して回動自在に支持されている。そしてストッパブロック２６ｃの受動端に側辺ロックシリンダ２６ｄのピストンロッドが連結ピン２６ｆを介して連結されている。したがって、側辺ロックシリンダ２６ｄを収縮してストッパブロック２６ｃをケーシング２６ａ内に倒伏させることにより、山留フレーム２２を開放する。また側辺ロックシリンダ２６を伸展してストッパブロック２６ｃを起立させ、ケーシング２５ａからストッパブロック２６ｃの作用端を突出させることにより、山留フレーム２５を開動規制し、山留フレーム２５に負荷される切羽の土圧や泥水圧を支持することができる。
【００１６】
上辺ロック装置２５は、図６に示すように、支持ブロック２５ａにロックリンク２５ｃの固定端が水平ピン２５ｂを介して回動自在に支持され、上辺ロックシリンダ２５ｄのシリンダ本体が支持ピン２５ｅを介して反力受けブラケット２５ｇに回動自在に支持されている。そして上辺ロックシリンダ２５ｄのピストンロッドがロックリンク２５ｃの遊端に連結ピン２５ｆを介して連結されている。したがって、上辺ロックシリンダ２５ｄを収縮してロックリンク２５ｃを倒伏させることにより、山留フレーム２２を開放し、上辺ロックシリンダ２６ｄを伸展してロックリンク２５ｃを起立させ遊端部を突出させることにより、その遊端部で山留フレーム２２の開動を規制し、切羽の土圧や泥水圧を支持することができる。
【００１７】
（刃口開閉装置）
刃口開閉装置２４Ｕ，２４Ｄは、山留フレーム２２を、直立状態で刃口２１を閉鎖する閉鎖姿勢と、刃口２１より所定距離Ｌだけ後退した上方位置で略水平状態となる開放姿勢との間で変位させるものであるが、上下の掘削区画部１４Ｕ，１４Ｄでは、それぞれの天井空間の形状が異なるため、山留フレーム２２の開放姿勢が少し異なっている。
【００１８】
各上掘削区画部１４Ｕにそれぞれ設置される刃口開閉装置２４Ｕは、前胴１１Ａの側壁と縦隔壁１３の間、左右の縦隔壁１３間の対向面に、刃口２１の上部から後方に伸びる左右一対の上部レール３１と、刃口２１の下端から垂直上方に伸び、さらに湾曲して後部上方に伸びる左右一対の下部レール３２とが設けられている。一方、山留フレーム２２の左右側面板２２ａの上部に、上部レール３１に案内される上ガイドローラ（上ガイド部材）３３がそれぞれ設けられ、また左右側面板２２ａの下部に、下部レール３２に案内される下ガイドローラ（下ガイド部材）３４がそれぞれ設けられている。この山留フレーム２２を開閉駆動する開閉駆動装置として、上部レール３１に沿って移動自在で山留フレーム２２の上端部を押し引き駆動可能な開閉用走行体３５が設けられている。
【００１９】
前記上部レール３１はチャンネル形断面に形成され、山留フレーム２２を閉鎖姿勢から後傾させる前水平部３１ａと、山留フレーム２２と障害物（連結ジャッキ１９）との干渉を避けるために下方に変位される傾斜移行部３１ｂと、略水平の開放姿勢で山留フレーム２２を保持する後水平部３１ｃとで構成されている。
【００２０】
前記下部レール３２は、山留フレーム２２を直立状態の閉鎖姿勢から後傾させるために、その下端部を上下方向に案内する垂直部３２ａと、山留フレーム２２を刃口２０内の掘削機や機器との干渉を避けてさらに後傾させるために後部上方に湾曲された湾曲部３２ｂと、湾曲部３２ｂの後部上端部に設けられた開放端部３２ｃとで構成されている。そして、下部レール３２は、垂直部３２ａがチャンネル形断面に形成され、また湾曲部３２ｂと開放端部３２ｃは、後部および湾曲内径部にフランジ部が形成されて山留フレーム２２の重量を支持案内するＬ字形断面に形成されている。また前記湾曲部３２ｂは、刃口２１の中央下部後方に位置する湾曲中心Ｐとして半径ｒの円弧状に形成されている。さらに開放端部３２ｃは、上部レール３１の前水平部３１ａの後部近傍に接近されて配置され、開放姿勢での山留フレーム２２の下端の収納位置が、刃口２１より所定距離Ｌだけ後方になるように設定されている。
【００２１】
前記開閉用走行体３５は、図５に示すように、両端部に左右の上部レール３１にそれぞれ案内される走行用ローラ３５ｂを有する走行体フレーム３５ａと、左右の上部レール３１の下面に沿ってそれぞれ設けられた走行用ピンラック３５ｃと、走行体フレーム３５ａに設けられて左右の走行用ピンラック３５ｃに噛合する走行用ピニオン３５ｄをそれぞれ回転駆動する電動式または油圧式の走行用駆動モータ３５ｅとで構成されている。そして開閉用走行体３５と山留フレーム２２の上端部とが、一対（複数）の押引リンク３６によりピンを介して回動および変位自在に連結されている。
【００２２】
（刃口開閉装置２４Ｕによる開閉動作）
上掘削区画部１４Ｕにおいて、刃口開閉装置２４Ｕによる山留フレーム２２の開閉動作を、図８を参照して説明する。
【００２３】
Ａ）閉鎖姿勢の山留フレーム２２において、エアバック２３のエアを抜いて収縮させ空間部２２ｇに収容した後、側辺ロック装置２６と上辺ロック装置２５とをそれぞれ解除する［図８（ａ）実線］。
【００２４】
Ｂ）開閉用走行体３５を上部レール３１の前水平部３１ａに沿って後方に移動させ、押引リンク３６により山留フレーム２２の上端部を後方に引き出すと、山留フレーム２２の上ガイドローラ３３が前水平部３１ａに沿って移動されるとともに、下ガイドローラ３４が下部レール３２の垂直部３２ａをゆっくりと上昇し、山留フレーム２２が後方に傾倒される［図８（ａ）仮想線］。
Ｃ）開閉用走行体３５が前水平部３１ａから傾斜移行部３１ｂに移動して山留フレーム２２の後傾角度がα°（約４５度）になり、上ガイドローラ３３が傾斜移行部３１ｂに進入し［図８（ｂ）実線］、そして下ガイドローラ３４が下部レール３２の垂直部３２ａから湾曲部３２ｂに進入する。さらに開閉用走行体３５が後方に移動して、山留フレーム２２の上辺部が後方に移動されると同時に、下辺部が後部上方に移動される［図８（ｂ）仮想線］。
【００２５】
Ｄ）開閉用走行体３５が傾斜移行部３１ｂから後水平部３１ｃに移動し、上ガイドローラ３３が後水平部３１ｃに進入し、山留フレーム２２の上辺部がさらに後退されると、下ガイドローラ３４が湾曲部３２ｂに沿って上昇および後退される［図８（ｃ）実線］。これにより、直立状態の山留フレーム２２が、刃口２１や刃口２１の後方に配置された掘削装置１５や機器を迂回して後傾され略水平状態となる。
【００２６】
Ｅ）各上掘削区画部１４Ｕの天井部で、山留フレーム２２が刃口２１より所定距離Ｌだけ後退した位置で開閉用走行体３５が停止され、山留フレーム２２が略水平状態（図では水平よりさらに後部下方に傾斜している）の開放姿勢で収容される［図８（ｄ）実線］。
【００２７】
山留フレーム２２を開放姿勢から閉鎖姿勢への閉動動作の手順は、刃口開閉装置２４Ｕにより、上記とは逆のＤ）〜Ａ）の手順で行われる。
（刃口開閉装置２４Ｄによる開閉動作）
下掘削区画部１４Ｄに設けられる刃口開閉装置２４Ｄは、図９に示すように、上部レール３１が前部水平部３１ａと、前部水平部３１ａから後部上方に小さい角度で後部上方に傾斜する後退収容部３１ｄとで形成される以外は、同様に構成されており、その開閉動作は、図９（ａ）〜（ｄ）に示すとおりで、同一部材には同一符号を付して説明を省略する。
【００２８】
したがって、下掘削区画部１４Ｄにおける山留フレーム２２の開放姿勢が、上部レール３１の後退収容部３１ｄに沿って後部上方にわずかに傾斜される以外、異なる点はなく、同様の作用効果を奏することができる。
【００２９】
（実施例１の効果）
実施例１によれば、開閉用走行体３５により、山留フレーム２２の上端側を、上ガイドローラ３３を介して上部レール３１に沿って後方へ引き込むとともに、山留フレーム２２の下端側を、下ガイドローラ３４を介して下部レール３２に沿って上昇させることにより、直立状態の山留フレーム２２を上昇させつつ後傾させ、さらに下部レール３２の湾曲部３２ｂの作用で、山留フレーム２２の下端側を後部上方に迂回させて移動させ、刃口２１の後部上方で略水平状態の開放状態とするので、刃口２１の後方にある掘削装置１５や排土装置１７など機器との干渉を避けてスムーズに開閉することができる。これにより、掘削装置１５などの機器を後退させる必要がなく、山留フレーム２２をスムーズに移動させて短時間で刃口２１を開閉することができる。また開放姿勢で、山留フレーム２２は、刃口２１より所定距離Ｌだけ後退した後部上方で略水平状態で収容されるので、刃口２１の開口面を全面にわたって開放することができ、これにより、掘削装置１５の掘削範囲を広く確保することができる。また刃口２１の後方で山留フレーム２２を、上面が上方に向く略水平状態の開放姿勢で収容するので、前面に設置されたエアバッグ２３が上向きで収容され、エアバッグ２３に付着した泥土が落下するようなこともなく、またエアバッグ２３が下方に垂れ下がることがなく、良好に収容することができるという効果を奏することができる。
【００３０】
［実施例２］
この刃口開閉装置４０は、２組の開閉ジャッキにより山留フレーム２２の開閉動作を行うものである。
【００３１】
すなわち、図１０に示すように、各掘削区画部１４Ｕ，１４Ｄの縦隔壁１３の対向面に配置されて上ガイドローラ３３が案内される上部レール４１はチャンネル形断面に形成され、刃口２１から後方に水平方向に沿って伸びる直線状に形成されている。また下ガイドローラ３４が案内される下部レール４２はチャンネル形断面に形成され、刃口２１の下端部から中間部より少し上部まで立ち上がる垂直部４２ａと、この垂直部４２ａの上端部から小湾曲部を介して所定の案内角β（たとえば４５°で、山留フレーム２２の開閉角９０°の１／２）で後部上方に傾斜する後傾直線部４２ｂと、後傾直線部４２ｂの後部上端で小湾曲部を介して水平方向となる収納水平部４２ｃとで構成されている。
【００３２】
この山留フレーム２２を開閉させるたとえば左右一対で２組の開閉ジャッキは、閉鎖姿勢［図１０（ａ）に実線で示す］と、所定の後傾角γ（たとえば４５°）で上部が後方に傾倒する後傾姿勢［図１０（ｂ）に実線で示す］との間で山留フレーム２２を変位させる第１開閉ジャッキ４３と、後傾姿勢と略水平姿勢の開放姿勢［図１０（ｄ）に実線で示す］との間で変位させる第２開閉ジャッキ４４とで構成されている。
【００３３】
第１開閉ジャッキ４３は、ジャッキ本体の基端部が、後傾直線部４２ｂの所定距離後方で開放姿勢の山留フレーム２２の直下位置に支持部材４５を介して幅方向の水平軸心回りに回動自在に支持されている。また第２開閉ジャッキ４４は、ジャッキ本体の基端部が、刃口２１の下端部近傍から所定距離後方で収納水平部４２ｃの直下方向に支持部材４６を介して幅方向の水平軸心回りに回動自在に支持されている。
【００３４】
また、山留フレーム２２の左右の側辺部２２ａにジャッキ連結部材４７が取り付けられており、ジャッキ連結部材４７には、山留フレーム２２の中央上端寄りに第１開閉ジャッキ４３のピストンロッドが着脱自在に連結される第１連結ピン４７ａが設けられ、また山留フレーム２２の中央下端部寄りに第２開閉ジャッキ４４のピストンロッドが着脱自在に連結される第２連結ピン４７ｂが設けられている。
【００３５】
（刃口開閉装置４０による開閉動作）
刃口開閉装置４０による開閉動作を説明する。
ａ）閉鎖姿勢の山留フレーム２２において、エアバック２３のエアを抜いて空間部２２ｇに収縮させた後、伸展状態の第１開閉ジャッキ４３を第１連結ピン４７ａに連結し、側辺ロック装置２６と上辺ロック装置２５とを解除する［図１０（ａ）実線］。
【００３６】
ｂ）第１開閉ジャッキ４３を収縮し第１連結ピン４７ａを介して山留フレーム２２の上辺側を後部上方に引き込み、上ガイドローラ３３を上部レール４１に沿って後方に移動させて山留フレーム２２を後傾させる。この時、下ガイドローラ３４が下部レール４２の垂直部４２ａに沿ってゆっくりと上昇する［図１０（ａ）仮想線］。
ｃ）さらに第１開閉ジャッキ４３を収縮限まで収縮して、山留フレーム２２の後傾角がγとなる後傾姿勢にすると［図１０（ｂ）実線］、収縮状態の第２開閉ジャッキ４４のピストンロッドを第２連結ピン４７ｂに連結するとともに、第１開閉ジャッキ４３のピストンロッドを第１連結ピン４７ａから離脱せる［図１０（ｂ）仮想線］。
【００３７】
ｄ）第２開閉ジャッキ４４を伸展して第２連結ピン４７ｂを介して山留フレーム２２の下端側を上方に押し上げ、上ガイドローラ３３を上部レール４１に沿って後方に移動させるとともに、下ガイドローラ３４を下部レール４２の垂直部４２ａに沿って上昇させる［図１０（ｂ）仮想線］。
【００３８】
ｅ）第２開閉ジャッキ４４をさらに伸展して山留フレーム２２を後傾させ、下ガイドローラ３４が垂直部４２ａから後傾直線部４２ｂに移行し、後傾直線部４２ｂに沿って後部上方に移動されることにより、山留フレーム２２の後傾角がさらに増大して水平状態に接近すると同時に後方に移動される［図１０（ｃ）実線、仮想線］。
【００３９】
ｆ）さらに第２開閉ジャッキ４４を伸展して下ガイドローラ３４が後傾直線部４２ｂから収納水平部４２ｃに移動されると第２開閉ジャッキ４４を停止させる。これにより、山留フレーム２２がわずか後部上方に傾斜する開放姿勢となって、刃口２１から所定距離Ｌだけ後退した略水平姿勢で後部上方に収容される。
【００４０】
刃口開閉装置４０により山留フレーム２２を開放姿勢から閉鎖姿勢に変位させる閉動動作の手順は、上記とは逆のｆ）〜ａ）の手順で行われる。
（実施例２の効果）
第１開閉ジャッキ４３により、山留フレーム２２の上端側を、上ガイドローラ３３を介して上部レール４１に沿って後方へ引き込むとともに、山留フレーム２２の下端側を、下ガイドローラ３４を介して下部レール４２に沿って上昇させ、直立状態の山留フレーム２２を所定の後傾角γまで後傾させる。さらに第２開閉ジャッキ４４により、後傾状態の山留フレーム２２をさらに上方に押し上げて、後傾と同時に後方に後退させ、後部上方で略水平状態の開放姿勢とするので、簡単な構成で山留フレーム２２を開閉することができる。また刃口２１の後方にある掘削装置１５などの機器との干渉を避けてスムーズに刃口２１を開閉することができる。これにより、掘削装置１５などの機器を後退させる必要がなく、山留フレーム２２をスムーズに移動させて短時間で刃口２１を開閉することができる。
【００４１】
また開放姿勢で、山留フレーム２２は、刃口２１より所定距離Ｌだけ後退した後部上方で、略水平状態の開放姿勢で収容されるので、刃口２１の開口面を全面にわたって開放することができ、これにより、掘削装置１５との干渉を回避して掘削範囲を広く確保することができる。また刃口２１の後方で山留フレーム２２を、上面が上方に向く略水平状態の開放姿勢で収容するので、前面に設置されたエアバッグ２３が上向きで収容され、エアバッグ２３に付着した泥土が落下するようなこともなく、またエアバッグ２３が下方に垂れ下がることがなく、良好に収容することができるという効果を奏することができる。
【符号の説明】
【００４２】
α 後傾角
β 案内角
γ 後傾角
１１ 掘削機本体
１４Ｕ 上掘削区画部
１４Ｄ 下掘削区画部
１５ 掘削装置
１７ 排土装置
２１ 刃口
２２ 山留フレーム
２３ エアバッグ
２４Ｕ，２４Ｄ 刃口開閉装置
２５ 上辺ロック装置
２６ 側辺ロック装置
３１ 上部レール
３１ａ 前水平部
３１ｂ 傾斜移行部
３１ｃ 後水平部
３１ｄ 後退収容部
３２ 下部レール
３２ａ 垂直部
３２ｂ 湾曲部
３２ｃ 開放端部
３３ 上ガイドローラ（上ガイド部材）
３４ 下ガイドローラ（下ガイド部材）
３５ 開閉用走行体（開閉駆動装置）
３５ａ 走行体フレーム
３５ｂ 走行用ローラ
３５ｃ 走行用ピンラック
３５ｄ 走行用ピニオン
３５ｅ 走行用駆動モータ
３６ 押引リンク
４０ 刃口開閉装置
４１ 上部レール
４２ 下部レール
４２ａ 垂直部
４２ｂ 後傾直線部
４２ｃ 収納水平部
４３ 第１開閉ジャッキ（開閉駆動装置）
４４ 第２開閉ジャッキ（開閉駆動装置）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、掘削機本体の刃口から地山を掘削する単数または複数の掘削区画部で、掘削休止時に切羽を保持するために、刃口を山留フレームにより閉鎖する刃口開閉装置を備えた掘削機に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、刃口を閉鎖する開閉扉は、その上端部を支点として下端部を後方に跳ね上げ、刃口を開放するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平７−３８２９５号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、開閉扉を後方に跳ね上げると、刃口から後方に配置された掘削装置や機器に干渉するおそれがあり、開閉扉の開閉時に掘削装置や機器を後退させる必要がある。
また開放された姿勢で、開閉扉が刃口の上方から後方にかけて天井部に配置されることから、掘削装置の作業範囲が制約をうける恐れがある。
【０００５】
本発明は上記問題点を解決して、開閉時に掘削装置や機器との干渉がほとんどなく、刃口の全面を開放できて掘削装置による作業範囲を広く確保できる刃口開閉装置を有する掘削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】
【０００６】
請求項１記載の掘削機は、
フレーム本体に形成された単数または複数の掘削区画部の前面で、掘削装置を出退してまたは人力により地山を掘削する刃口を、切羽を支持可能な山留フレームにより開閉する刃口開閉装置を備えた掘削機であって、
掘削区画部の両側で刃口の上部から後方に伸びる上部レールと、
掘削区画部の両側で刃口の下端から上方に伸びる垂直部と、当該垂直部から湾曲中心が刃口の中央部後方に位置して後部上方に伸びる湾曲部とを有する下部レールと、
山留フレームの両側部に設けられて前記上部レールに案内される上ガイド部材および前記下部レールに案内される下ガイド部材と、
山留フレームを、刃口の開口面に沿う閉鎖姿勢と、刃口より所定距離後方の上部で略水平状態となる開放姿勢との間で変位させる開閉駆動装置とを具備し、
当該開閉駆動装置を、前記上部レールに沿って移動自在で山留フレームの上端部を押し引き駆動する開閉用走行体により構成したものである。
【０００７】
請求項２記載の掘削機は、
フレーム本体に形成された単数または複数の掘削区画部の前面で、掘削装置を出退してまたは人力により地山を掘削する刃口を、切羽を支持可能な山留フレームにより開閉する刃口開閉装置を備えた掘削機であって、
掘削区画部の両側で刃口の上部から後方に伸びる上部レールと、
掘削区画部の両側で刃口の下端から上方に伸びる垂直部と、当該垂直部の上端から所定案内角で後部上方に傾斜する後傾部とを有する下部レールと、
山留フレームの両側部に設けられて前記上部レールに案内される上ガイド部材および前記下部レールに案内される下ガイド部材と、
山留フレームを、刃口の開口面に沿う閉鎖姿勢と、刃口より所定距離後方の上部で略水平状態となる開放姿勢との間で変位させる開閉駆動装置とを具備し、
前記開閉駆動装置を、前記閉鎖姿勢と所定の後傾角で傾斜する後傾姿勢との間で山留フレームを変位させる第１開閉ジャッキと、前記後傾姿勢と前記開放姿勢との間で山留フレームを変位させる第２開閉ジャッキとで構成したものである。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１記載の発明によれば、開閉駆動装置により、開閉用走行体を移動させて上部レールに沿って山留フレームの上端部を押し引きし、下部ガイド部材を下部レールの湾曲部に沿って移動させて山留フレームを後傾させるので、刃口後方にある掘削装置などの機器と山留フレームとの干渉がなくなり、掘削装置などの機器を後退させる必要がなく、山留フレームをスムーズに短時間で開閉することができる。また山留フレームは、刃口より所定距離後退させた後部上方で略水平状態となる開放姿勢で収容されるので、刃口の全面が開放され、掘削装置による掘削範囲を広く確保することができる。さらに、山留フレームは、開放姿勢で前面が上方に向く略水平姿勢で収容されるので、山留フレームの前面に付着した泥土が落下するようなこともなく、またたとえば前面に地山を弾性支持するエアバッグなどを設けた場合には、エアバッグが下方に垂れ下がるようなことがなく、良好に収容することができるという効果を奏することができる。
【０００９】
請求項２記載の発明によれば、第１開閉ジャッキと第２開閉ジャッキの２組を使用して、直立状態で刃口を閉鎖する閉鎖姿勢と、上部レールに沿う略水平姿勢となる開放姿勢との間で山留フレームを変位させることができ、下部レールや刃口開閉装置の構造を簡易化することができる。また、下部ガイド部材を下部レールの後傾部に沿って移動させて山留フレームを後傾させるので、刃口後方にある掘削装置などの機器と山留フレームとの干渉がなくなり、掘削装置などの機器を後退させる必要がなく、山留フレームをスムーズに短時間で開閉することができる。さらに、開放された刃口は全面が開放されるので、掘削装置による掘削範囲を広く確保することができる。さらに、山留フレームは、開放姿勢で前面が上方に向く略水平姿勢で収容されるので、山留フレームの前面に付着した泥土が落下するようなこともなく、またたとえば前面に地山を弾性支持するエアバッグなどを設けた場合には、エアバッグが下方に垂れ下がるようなことがなく、良好に収容することができるという効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る刃口開閉装置を備えた掘削機の実施例１を示し、掘削機の掘削休止状態を示す縦断面図である。
【図２】掘削機の掘削運転状態を示す縦断面図である。
【図３】掘削機の正面図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は山留フレームとロック装置の配置を示し、（ａ）は平面部分断面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面部分断面図である。
【図５】開閉用走行体を示す正面図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は上辺ロック装置を示し、（ａ）は非ロック状態の平面図、（ｂ）は非ロック状態の側面図、（ｃ）はロック状態の平面図である。
【図７】（ａ），（ｂ）は側辺ロック装置を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面断面図である。
【図８】（ａ）〜（ｄ）は上掘削区画部の刃口開閉装置の動作を説明する縦断面図で、（ａ）は閉鎖姿勢、（ｂ）は後傾姿勢、（ｃ）は開放手前の後傾姿勢、（ｄ）は開放姿勢を示す。
【図９】（ａ）〜（ｄ）は下掘削区画部の刃口開閉装置の動作を説明する縦断面図で、（ａ）は閉鎖姿勢、（ｂ）は後傾姿勢、（ｃ）は開放手前の後傾姿勢、（ｄ）は開放姿勢を示す。
【図１０】（ａ）〜（ｄ）は刃口開閉装置の実施例２の開閉動作を説明する縦断面図で、（ａ）は閉鎖姿勢、（ｂ）は後傾姿勢、（ｃ）は開放手前の後傾姿勢、（ｄ）は開放姿勢を示す。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００１１】
以下、発明を実施するための刃口開閉装置を備えた掘削機の実施例１を図１〜図９に基づいて説明する。
［実施例１］
図１〜図３に示すように、この実施例１は、山留フレーム２２により刃口２１を開閉可能な刃口開閉装置２４Ｕ，２４Ｄを具備した開放型の掘削機に関するもので、矩形断面の掘削機本体１１は、前胴１１Ａと後胴１１Ｂとが連結ジャッキ１９により傾動自在に連結されている。前胴１１Ａは、上下方向の中央部に設置された横隔壁１２により上下２段に区画され、上下段の区画部分は、３枚の縦隔壁１３により一定間隔ごとに区画されることにより、上下２段で左右４室の合計８室の上下の掘削区画部１４Ｕ，１４Ｄが形成されている。
【００１２】
各掘削区画部１４Ｕ，１４Ｄには、それぞれバックホータイプの掘削装置１５が設置され、掘削装置１５の側部には、作業員により掘削装置１５を操作する操作器が設けられている。また各掘削区画部１４Ｕ，１４Ｄには、掘削した土砂を後胴１１Ｂ側に搬出するコンベヤ式の排土装置１７が設けられている。さらに後胴１１Ｂには、図２に示すように、トンネル内に覆工体（図示せず）を組み立てるセグメント組立装置１８と、組み立てられた覆工体を反力受けとして掘削機を前進させる推進ジャッキ１６とが設けられている。
【００１３】
なお、図１〜図３では、地山を掘削する掘削装置１５を設けているが、掘削装置１５を設置せず、削岩機やボーリング機やスコップなどの手動工具を用いて人力により掘削するようにしてもよい。
【００１４】
掘削休止時に切羽を保護するために、各掘削区画部１４Ｕ，１４Ｄの刃口２１を、山留フレーム２２により開閉する刃口開閉装置２４Ｕ，２４Ｄが設けられている。
山留フレーム２２は、図４に示すように、左右側辺板２２ａ、上下辺板２２ｂおよび背面板２２ｃから形成されて前面が開放された筐体２２ｄと、筐体２２ｄ内にそれぞれ所定間隔ごとに交差して配置された２枚の縦仕切板２２ｅおよび２枚の横仕切板２２ｆとにより区画された９個の空間部２２ｇと、これら空間部２２ｇにそれぞれ前方に膨出自在に装着されて切羽を弾性支持するエアバック２３とで構成されている。
【００１５】
また刃口２１には、閉鎖姿勢の山留フレーム２２の開動を規制し切羽の土圧を保持するために、複数の上辺ロック装置２５および複数の側辺ロック装置２６が設けられている。
（山留フレームのロック装置）
側辺ロック装置２６は、図７に示すように、前胴１１Ａの側壁または縦隔壁１３に矩形枠形のケーシング２６ａが取り付けられており、このケーシング２６ａ内の上部または下部にストッパブロック２６ｃが水平ピン２６ｂを介して回動自在に支持され、側辺ロックシリンダ２６ｄのシリンダ本体がケーシング２６ａ反対側のブラケット２６ｇに支持ピン２６ｅを介して回動自在に支持されている。そしてストッパブロック２６ｃの受動端に側辺ロックシリンダ２６ｄのピストンロッドが連結ピン２６ｆを介して連結されている。したがって、側辺ロックシリンダ２６ｄを収縮してストッパブロック２６ｃをケーシング２６ａ内に倒伏させることにより、山留フレーム２２を開放する。また側辺ロックシリンダ２６を伸展してストッパブロック２６ｃを起立させ、ケーシング２５ａからストッパブロック２６ｃの作用端を突出させることにより、山留フレーム２５を開動規制し、山留フレーム２５に負荷される切羽の土圧や泥水圧を支持することができる。
【００１６】
上辺ロック装置２５は、図６に示すように、支持ブロック２５ａにロックリンク２５ｃの固定端が水平ピン２５ｂを介して回動自在に支持され、上辺ロックシリンダ２５ｄのシリンダ本体が支持ピン２５ｅを介して反力受けブラケット２５ｇに回動自在に支持されている。そして上辺ロックシリンダ２５ｄのピストンロッドがロックリンク２５ｃの遊端に連結ピン２５ｆを介して連結されている。したがって、上辺ロックシリンダ２５ｄを収縮してロックリンク２５ｃを倒伏させることにより、山留フレーム２２を開放し、上辺ロックシリンダ２６ｄを伸展してロックリンク２５ｃを起立させ遊端部を突出させることにより、その遊端部で山留フレーム２２の開動を規制し、切羽の土圧や泥水圧を支持することができる。
【００１７】
（刃口開閉装置）
刃口開閉装置２４Ｕ，２４Ｄは、山留フレーム２２を、直立状態で刃口２１を閉鎖する閉鎖姿勢と、刃口２１より所定距離Ｌだけ後退した上方位置で略水平状態となる開放姿勢との間で変位させるものであるが、上下の掘削区画部１４Ｕ，１４Ｄでは、それぞれの天井空間の形状が異なるため、山留フレーム２２の開放姿勢が少し異なっている。
【００１８】
各上掘削区画部１４Ｕにそれぞれ設置される刃口開閉装置２４Ｕは、前胴１１Ａの側壁と縦隔壁１３の間、左右の縦隔壁１３間の対向面に、刃口２１の上部から後方に伸びる左右一対の上部レール３１と、刃口２１の下端から垂直上方に伸び、さらに湾曲して後部上方に伸びる左右一対の下部レール３２とが設けられている。一方、山留フレーム２２の左右側面板２２ａの上部に、上部レール３１に案内される上ガイドローラ（上ガイド部材）３３がそれぞれ設けられ、また左右側面板２２ａの下部に、下部レール３２に案内される下ガイドローラ（下ガイド部材）３４がそれぞれ設けられている。この山留フレーム２２を開閉駆動する開閉駆動装置として、上部レール３１に沿って移動自在で山留フレーム２２の上端部を押し引き駆動可能な開閉用走行体３５が設けられている。
【００１９】
前記上部レール３１はチャンネル形断面に形成され、山留フレーム２２を閉鎖姿勢から後傾させる前水平部３１ａと、山留フレーム２２と障害物（連結ジャッキ１９）との干渉を避けるために下方に変位される傾斜移行部３１ｂと、略水平の開放姿勢で山留フレーム２２を保持する後水平部３１ｃとで構成されている。
【００２０】
前記下部レール３２は、山留フレーム２２を直立状態の閉鎖姿勢から後傾させるために、その下端部を上下方向に案内する垂直部３２ａと、山留フレーム２２を刃口２０内の掘削機や機器との干渉を避けてさらに後傾させるために後部上方に湾曲された湾曲部３２ｂと、湾曲部３２ｂの後部上端部に設けられた開放端部３２ｃとで構成されている。そして、下部レール３２は、垂直部３２ａがチャンネル形断面に形成され、また湾曲部３２ｂと開放端部３２ｃは、後部および湾曲内径部にフランジ部が形成されて山留フレーム２２の重量を支持案内するＬ字形断面に形成されている。また前記湾曲部３２ｂは、刃口２１の中央下部後方に位置する湾曲中心Ｐとして半径ｒの円弧状に形成されている。さらに開放端部３２ｃは、上部レール３１の前水平部３１ａの後部近傍に接近されて配置され、開放姿勢での山留フレーム２２の下端の収納位置が、刃口２１より所定距離Ｌだけ後方になるように設定されている。
【００２１】
前記開閉用走行体３５は、図５に示すように、両端部に左右の上部レール３１にそれぞれ案内される走行用ローラ３５ｂを有する走行体フレーム３５ａと、左右の上部レール３１の下面に沿ってそれぞれ設けられた走行用ピンラック３５ｃと、走行体フレーム３５ａに設けられて左右の走行用ピンラック３５ｃに噛合する走行用ピニオン３５ｄをそれぞれ回転駆動する電動式または油圧式の走行用駆動モータ３５ｅとで構成されている。そして開閉用走行体３５と山留フレーム２２の上端部とが、一対（複数）の押引リンク３６によりピンを介して回動および変位自在に連結されている。
【００２２】
（刃口開閉装置２４Ｕによる開閉動作）
上掘削区画部１４Ｕにおいて、刃口開閉装置２４Ｕによる山留フレーム２２の開閉動作を、図８を参照して説明する。
【００２３】
Ａ）閉鎖姿勢の山留フレーム２２において、エアバック２３のエアを抜いて収縮させ空間部２２ｇに収容した後、側辺ロック装置２６と上辺ロック装置２５とをそれぞれ解除する［図８（ａ）実線］。
【００２４】
Ｂ）開閉用走行体３５を上部レール３１の前水平部３１ａに沿って後方に移動させ、押引リンク３６により山留フレーム２２の上端部を後方に引き出すと、山留フレーム２２の上ガイドローラ３３が前水平部３１ａに沿って移動されるとともに、下ガイドローラ３４が下部レール３２の垂直部３２ａをゆっくりと上昇し、山留フレーム２２が後方に傾倒される［図８（ａ）仮想線］。
Ｃ）開閉用走行体３５が前水平部３１ａから傾斜移行部３１ｂに移動して山留フレーム２２の後傾角度がα°（約４５度）になり、上ガイドローラ３３が傾斜移行部３１ｂに進入し［図８（ｂ）実線］、そして下ガイドローラ３４が下部レール３２の垂直部３２ａから湾曲部３２ｂに進入する。さらに開閉用走行体３５が後方に移動して、山留フレーム２２の上辺部が後方に移動されると同時に、下辺部が後部上方に移動される［図８（ｂ）仮想線］。
【００２５】
Ｄ）開閉用走行体３５が傾斜移行部３１ｂから後水平部３１ｃに移動し、上ガイドローラ３３が後水平部３１ｃに進入し、山留フレーム２２の上辺部がさらに後退されると、下ガイドローラ３４が湾曲部３２ｂに沿って上昇および後退される［図８（ｃ）実線］。これにより、直立状態の山留フレーム２２が、刃口２１や刃口２１の後方に配置された掘削装置１５や機器を迂回して後傾され略水平状態となる。
【００２６】
Ｅ）各上掘削区画部１４Ｕの天井部で、山留フレーム２２が刃口２１より所定距離Ｌだけ後退した位置で開閉用走行体３５が停止され、山留フレーム２２が略水平状態（図では水平よりさらに後部下方に傾斜している）の開放姿勢で収容される［図８（ｄ）実線］。
【００２７】
山留フレーム２２を開放姿勢から閉鎖姿勢への閉動動作の手順は、刃口開閉装置２４Ｕにより、上記とは逆のＤ）〜Ａ）の手順で行われる。
（刃口開閉装置２４Ｄによる開閉動作）
下掘削区画部１４Ｄに設けられる刃口開閉装置２４Ｄは、図９に示すように、上部レール３１が前部水平部３１ａと、前部水平部３１ａから後部上方に小さい角度で後部上方に傾斜する後退収容部３１ｄとで形成される以外は、同様に構成されており、その開閉動作は、図９（ａ）〜（ｄ）に示すとおりで、同一部材には同一符号を付して説明を省略する。
【００２８】
したがって、下掘削区画部１４Ｄにおける山留フレーム２２の開放姿勢が、上部レール３１の後退収容部３１ｄに沿って後部上方にわずかに傾斜される以外、異なる点はなく、同様の作用効果を奏することができる。
【００２９】
（実施例１の効果）
実施例１によれば、開閉用走行体３５により、山留フレーム２２の上端側を、上ガイドローラ３３を介して上部レール３１に沿って後方へ引き込むとともに、山留フレーム２２の下端側を、下ガイドローラ３４を介して下部レール３２に沿って上昇させることにより、直立状態の山留フレーム２２を上昇させつつ後傾させ、さらに下部レール３２の湾曲部３２ｂの作用で、山留フレーム２２の下端側を後部上方に迂回させて移動させ、刃口２１の後部上方で略水平状態の開放状態とするので、刃口２１の後方にある掘削装置１５や排土装置１７など機器との干渉を避けてスムーズに開閉することができる。これにより、掘削装置１５などの機器を後退させる必要がなく、山留フレーム２２をスムーズに移動させて短時間で刃口２１を開閉することができる。また開放姿勢で、山留フレーム２２は、刃口２１より所定距離Ｌだけ後退した後部上方で略水平状態で収容されるので、刃口２１の開口面を全面にわたって開放することができ、これにより、掘削装置１５の掘削範囲を広く確保することができる。また刃口２１の後方で山留フレーム２２を、上面が上方に向く略水平状態の開放姿勢で収容するので、前面に設置されたエアバッグ２３が上向きで収容され、エアバッグ２３に付着した泥土が落下するようなこともなく、またエアバッグ２３が下方に垂れ下がることがなく、良好に収容することができるという効果を奏することができる。
【００３０】
［実施例２］
この刃口開閉装置４０は、２組の開閉ジャッキにより山留フレーム２２の開閉動作を行うものである。
【００３１】
すなわち、図１０に示すように、各掘削区画部１４Ｕ，１４Ｄの縦隔壁１３の対向面に配置されて上ガイドローラ３３が案内される上部レール４１はチャンネル形断面に形成され、刃口２１から後方に水平方向に沿って伸びる直線状に形成されている。また下ガイドローラ３４が案内される下部レール４２はチャンネル形断面に形成され、刃口２１の下端部から中間部より少し上部まで立ち上がる垂直部４２ａと、この垂直部４２ａの上端部から小湾曲部を介して所定の案内角β（たとえば４５°で、山留フレーム２２の開閉角９０°の１／２）で後部上方に傾斜する後傾直線部４２ｂと、後傾直線部４２ｂの後部上端で小湾曲部を介して水平方向となる収納水平部４２ｃとで構成されている。
【００３２】
この山留フレーム２２を開閉させるたとえば左右一対で２組の開閉ジャッキは、閉鎖姿勢［図１０（ａ）に実線で示す］と、所定の後傾角γ（たとえば４５°）で上部が後方に傾倒する後傾姿勢［図１０（ｂ）に実線で示す］との間で山留フレーム２２を変位させる第１開閉ジャッキ４３と、後傾姿勢と略水平姿勢の開放姿勢［図１０（ｄ）に実線で示す］との間で変位させる第２開閉ジャッキ４４とで構成されている。
【００３３】
第１開閉ジャッキ４３は、ジャッキ本体の基端部が、後傾直線部４２ｂの所定距離後方で開放姿勢の山留フレーム２２の直下位置に支持部材４５を介して幅方向の水平軸心回りに回動自在に支持されている。また第２開閉ジャッキ４４は、ジャッキ本体の基端部が、刃口２１の下端部近傍から所定距離後方で収納水平部４２ｃの直下方向に支持部材４６を介して幅方向の水平軸心回りに回動自在に支持されている。
【００３４】
また、山留フレーム２２の左右の側辺部２２ａにジャッキ連結部材４７が取り付けられており、ジャッキ連結部材４７には、山留フレーム２２の中央上端寄りに第１開閉ジャッキ４３のピストンロッドが着脱自在に連結される第１連結ピン４７ａが設けられ、また山留フレーム２２の中央下端部寄りに第２開閉ジャッキ４４のピストンロッドが着脱自在に連結される第２連結ピン４７ｂが設けられている。
【００３５】
（刃口開閉装置４０による開閉動作）
刃口開閉装置４０による開閉動作を説明する。
ａ）閉鎖姿勢の山留フレーム２２において、エアバック２３のエアを抜いて空間部２２ｇに収縮させた後、伸展状態の第１開閉ジャッキ４３を第１連結ピン４７ａに連結し、側辺ロック装置２６と上辺ロック装置２５とを解除する［図１０（ａ）実線］。
【００３６】
ｂ）第１開閉ジャッキ４３を収縮し第１連結ピン４７ａを介して山留フレーム２２の上辺側を後部上方に引き込み、上ガイドローラ３３を上部レール４１に沿って後方に移動させて山留フレーム２２を後傾させる。この時、下ガイドローラ３４が下部レール４２の垂直部４２ａに沿ってゆっくりと上昇する［図１０（ａ）仮想線］。
ｃ）さらに第１開閉ジャッキ４３を収縮限まで収縮して、山留フレーム２２の後傾角がγとなる後傾姿勢にすると［図１０（ｂ）実線］、収縮状態の第２開閉ジャッキ４４のピストンロッドを第２連結ピン４７ｂに連結するとともに、第１開閉ジャッキ４３のピストンロッドを第１連結ピン４７ａから離脱せる［図１０（ｂ）仮想線］。
【００３７】
ｄ）第２開閉ジャッキ４４を伸展して第２連結ピン４７ｂを介して山留フレーム２２の下端側を上方に押し上げ、上ガイドローラ３３を上部レール４１に沿って後方に移動させるとともに、下ガイドローラ３４を下部レール４２の垂直部４２ａに沿って上昇させる［図１０（ｂ）仮想線］。
【００３８】
ｅ）第２開閉ジャッキ４４をさらに伸展して山留フレーム２２を後傾させ、下ガイドローラ３４が垂直部４２ａから後傾直線部４２ｂに移行し、後傾直線部４２ｂに沿って後部上方に移動されることにより、山留フレーム２２の後傾角がさらに増大して水平状態に接近すると同時に後方に移動される［図１０（ｃ）実線、仮想線］。
【００３９】
ｆ）さらに第２開閉ジャッキ４４を伸展して下ガイドローラ３４が後傾直線部４２ｂから収納水平部４２ｃに移動されると第２開閉ジャッキ４４を停止させる。これにより、山留フレーム２２がわずか後部上方に傾斜する開放姿勢となって、刃口２１から所定距離Ｌだけ後退した略水平姿勢で後部上方に収容される。
【００４０】
刃口開閉装置４０により山留フレーム２２を開放姿勢から閉鎖姿勢に変位させる閉動動作の手順は、上記とは逆のｆ）〜ａ）の手順で行われる。
（実施例２の効果）
第１開閉ジャッキ４３により、山留フレーム２２の上端側を、上ガイドローラ３３を介して上部レール４１に沿って後方へ引き込むとともに、山留フレーム２２の下端側を、下ガイドローラ３４を介して下部レール４２に沿って上昇させ、直立状態の山留フレーム２２を所定の後傾角γまで後傾させる。さらに第２開閉ジャッキ４４により、後傾状態の山留フレーム２２をさらに上方に押し上げて、後傾と同時に後方に後退させ、後部上方で略水平状態の開放姿勢とするので、簡単な構成で山留フレーム２２を開閉することができる。また刃口２１の後方にある掘削装置１５などの機器との干渉を避けてスムーズに刃口２１を開閉することができる。これにより、掘削装置１５などの機器を後退させる必要がなく、山留フレーム２２をスムーズに移動させて短時間で刃口２１を開閉することができる。
【００４１】
また開放姿勢で、山留フレーム２２は、刃口２１より所定距離Ｌだけ後退した後部上方で、略水平状態の開放姿勢で収容されるので、刃口２１の開口面を全面にわたって開放することができ、これにより、掘削装置１５との干渉を回避して掘削範囲を広く確保することができる。また刃口２１の後方で山留フレーム２２を、上面が上方に向く略水平状態の開放姿勢で収容するので、前面に設置されたエアバッグ２３が上向きで収容され、エアバッグ２３に付着した泥土が落下するようなこともなく、またエアバッグ２３が下方に垂れ下がることがなく、良好に収容することができるという効果を奏することができる。
【符号の説明】
【００４２】
α 後傾角
β 案内角
γ 後傾角
１１ 掘削機本体
１４Ｕ 上掘削区画部
１４Ｄ 下掘削区画部
１５ 掘削装置
１７ 排土装置
２１ 刃口
２２ 山留フレーム
２３ エアバッグ
２４Ｕ，２４Ｄ 刃口開閉装置
２５ 上辺ロック装置
２６ 側辺ロック装置
３１ 上部レール
３１ａ 前水平部
３１ｂ 傾斜移行部
３１ｃ 後水平部
３１ｄ 後退収容部
３２ 下部レール
３２ａ 垂直部
３２ｂ 湾曲部
３２ｃ 開放端部
３３ 上ガイドローラ（上ガイド部材）
３４ 下ガイドローラ（下ガイド部材）
３５ 開閉用走行体（開閉駆動装置）
３５ａ 走行体フレーム
３５ｂ 走行用ローラ
３５ｃ 走行用ピンラック
３５ｄ 走行用ピニオン
３５ｅ 走行用駆動モータ
３６ 押引リンク
４０ 刃口開閉装置
４１ 上部レール
４２ 下部レール
４２ａ 垂直部
４２ｂ 後傾直線部
４２ｃ 収納水平部
４３ 第１開閉ジャッキ（開閉駆動装置）
４４ 第２開閉ジャッキ（開閉駆動装置）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレーム本体に形成された単数または複数の掘削区画部の前面で、掘削装置を出退してまたは人力により地山を掘削する刃口を、切羽を支持可能な山留フレームにより開閉する刃口開閉装置を備えた掘削機であって、
掘削区画部の両側で刃口の上部から後方に伸びる上部レールと、
掘削区画部の両側で刃口の下端から上方に伸びる垂直部と、当該垂直部から湾曲中心が刃口の中央部後方に位置して後部上方に伸びる湾曲部とを有する下部レールと、
山留フレームの両側部に設けられて前記上部レールに案内される上ガイド部材および前記下部レールに案内される下ガイド部材と、
山留フレームを、刃口の開口面に沿う閉鎖姿勢と、刃口より所定距離後方の上部で略水平状態となる開放姿勢との間で変位させる開閉駆動装置とを具備し、
当該開閉駆動装置を、前記上部レールに沿って移動自在で山留フレームの上端部を押し引き駆動する開閉用走行体により構成した
ことを特徴とする掘削機。
【請求項２】
フレーム本体に形成された単数または複数の掘削区画部の前面で、掘削装置を出退してまたは人力により地山を掘削する刃口を、切羽を支持可能な山留フレームにより開閉する刃口開閉装置を備えた掘削機であって、
掘削区画部の両側で刃口の上部から後方に伸びる上部レールと、
掘削区画部の両側で刃口の下端から上方に伸びる垂直部と、当該垂直部の上端から所定案内角で後部上方に傾斜する後傾部とを有する下部レールと、
山留フレームの両側部に設けられて前記上部レールに案内される上ガイド部材および前記下部レールに案内される下ガイド部材と、
山留フレームを、刃口の開口面に沿う閉鎖姿勢と、刃口より所定距離後方の上部で略水平状態となる開放姿勢との間で変位させる開閉駆動装置とを具備し、
前記開閉駆動装置を、前記閉鎖姿勢と所定の後傾角で傾斜する後傾姿勢との間で山留フレームを変位させる第１開閉ジャッキと、前記後傾姿勢と前記開放姿勢との間で山留フレームを変位させる第２開閉ジャッキとで構成した
ことを特徴とする掘削機。
【請求項１】
フレーム本体に形成された単数または複数の掘削区画部の前面で、掘削装置を出退してまたは人力により地山を掘削する刃口を、切羽を支持可能な山留フレームにより開閉する刃口開閉装置を備えた掘削機であって、
掘削区画部の両側で刃口の上部から後方に伸びる上部レールと、
掘削区画部の両側で刃口の下端から上方に伸びる垂直部と、当該垂直部から湾曲中心が刃口の中央部後方に位置して後部上方に伸びる湾曲部とを有する下部レールと、
山留フレームの両側部に設けられて前記上部レールに案内される上ガイド部材および前記下部レールに案内される下ガイド部材と、
山留フレームを、刃口の開口面に沿う閉鎖姿勢と、刃口より所定距離後方の上部で略水平状態となる開放姿勢との間で変位させる開閉駆動装置とを具備し、
当該開閉駆動装置を、前記上部レールに沿って移動自在で山留フレームの上端部を押し引き駆動する開閉用走行体により構成した
ことを特徴とする掘削機。
【請求項２】
フレーム本体に形成された単数または複数の掘削区画部の前面で、掘削装置を出退してまたは人力により地山を掘削する刃口を、切羽を支持可能な山留フレームにより開閉する刃口開閉装置を備えた掘削機であって、
掘削区画部の両側で刃口の上部から後方に伸びる上部レールと、
掘削区画部の両側で刃口の下端から上方に伸びる垂直部と、当該垂直部の上端から所定案内角で後部上方に傾斜する後傾部とを有する下部レールと、
山留フレームの両側部に設けられて前記上部レールに案内される上ガイド部材および前記下部レールに案内される下ガイド部材と、
山留フレームを、刃口の開口面に沿う閉鎖姿勢と、刃口より所定距離後方の上部で略水平状態となる開放姿勢との間で変位させる開閉駆動装置とを具備し、
前記開閉駆動装置を、前記閉鎖姿勢と所定の後傾角で傾斜する後傾姿勢との間で山留フレームを変位させる第１開閉ジャッキと、前記後傾姿勢と前記開放姿勢との間で山留フレームを変位させる第２開閉ジャッキとで構成した
ことを特徴とする掘削機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−１２４７６（Ｐ２０１１−１２４７６Ａ）
【公開日】平成２３年１月２０日（２０１１．１．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１５８３１３（Ｐ２００９−１５８３１３）
【出願日】平成２１年７月３日（２００９．７．３）
【出願人】（０００００５１１９）日立造船株式会社 (764)
【出願人】（０００００２２９９）清水建設株式会社 (2,433)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月２０日（２０１１．１．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月３日（２００９．７．３）
【出願人】（０００００５１１９）日立造船株式会社 (764)
【出願人】（０００００２２９９）清水建設株式会社 (2,433)
【Ｆターム（参考）】
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