專利名稱：豎井用挖掘機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于挖掘向上下方向延伸的井的挖掘機。
挖掘混凝土建筑用的基礎、鐵塔用的基礎、橋墩用的基礎、隧道挖掘用的升降井、礦山用的升降井等所采用的深豎井的挖掘機有種種提案。但是，用現(xiàn)有的這種挖掘機，在孔底必須進行將挖掘物裝入鏟斗等的作業(yè)，所業(yè)豎井越深，挖掘物的處理就越麻煩，挖掘就越需要時間。
本發(fā)明的目的在于省掉向位于孔底的鏟斗等裝入挖掘物的作業(yè)。
本發(fā)明的豎井用挖握機包括軸線呈上下方向配置的筒狀的主體，可繞上述軸線旋轉的、配置于該主體的下端的切削頭；使該切削頭旋轉的驅動裝置。
切削頭包括可繞上述軸線旋轉的、支承于主體下端的第1頭即在中央部具有向上下方向貫通的空間部的第1頭；用于挖掘第1頭下側土砂的配置于第1頭上的至少一個第1鏟齒；可從上方拆裝且同軸地配置于上述空間部的第2頭，即具有接收由第1鏟齒挖掘下來的挖掘物的筒狀部和封閉該筒狀部下端的底部的第2頭；用于挖掘第2頭下側砂土的、配置于第2頭上的、至少有1個的第2鏟齒。第2頭還有形成于上述底部的缺口，用于將由上述第2鏟齒挖掘下來的挖掘物收到上述筒狀部內。
切削頭承受挖掘機由自重和推進裝置產生的下降力，通過驅動裝置繞主體的軸線旋轉。由第1和第2鏟齒挖掘大至與主體相同直徑的豎井。
由第1鏟齒挖掘下來的掘削物，隨著切削頭的旋轉，移動至第1頭的空間部，最終被裝入第2頭的筒狀部內。與此相對應，由第2鏟齒挖掘下來的挖掘物，隨著切削頭的旋轉，通過第2頭的缺口進入第2頭的筒狀部內。
當第2頭的筒狀部內裝滿挖掘物時，第2頭被吊車等起重機吊至地上，將收容于筒狀部的挖掘物排放至地上，然后由起重機吊到孔底安裝到第1頭上。
如上所述，本發(fā)明將挖掘裝置的一個部件-第2頭，可從上方拆卸地配置于挖掘裝置的另一部件-第1頭的空間部中，使其將挖掘物收入第2頭的筒狀部中，所以，不需要在孔底將挖掘物裝入鏟斗等的作業(yè)。
第1頭或第1鏟齒最好具有隨著切削頭的旋轉將由第1鏟齒挖掘下來的挖掘物移動到上述空間部一側的導向板。因此，由第1鏟齒挖掘下來的挖掘物確實地被收到第2頭的筒狀部。
第2頭最好還具有可繞水平方向延伸的軸線旋轉一定角度的、配置于上述底部上側的蓋子，用于在上述底部的上側開閉上述缺口。由此可以防止在孔底和地上之間移動第2頭時第2頭內的挖掘物從缺口灑落。
第1頭在構成上述空間部上端的部件的上面中心側部位，最好具有多個導向部，該導向部具有下部比上部更靠近上述空間部一側的傾斜面。因此，在將第2頭安裝于第1頭的空間部時，即使第2頭相對第1頭多少有些位移，第2頭靠導向部引導到旋轉中心一側，其結果是只使第2頭下降，可將第2頭安裝到第1頭的空間部。
第2頭最好在上述筒狀部的上端，外周有限制器，該限制器與構成上述空間部上端的部件上面中心側的緣部相抵接。因此通過限制器與構成空間部上端的部件相抵接，在第1頭的空間部內只使第2頭向下方移動，在上下方向上進行第2頭的定位，使得第2頭向第1頭內的安裝作業(yè)變得容易。
第2頭的上下方向的長度尺寸比第1頭的上下方向的長度尺寸要大，在第2頭被配置于第1頭內的狀態(tài)下，最好是第2頭至少突出至第1頭的下方。由此并不增加第2頭筒狀部的直徑尺寸也能增加挖掘物的可收納量。
第2頭最好還具有開口和活門。該開口形成于上述筒狀部，用于將由第1鏟齒挖掘下來的挖掘物收入到上述筒狀部內，該活門可沿該筒狀部的內面向上下方向移動地配置于上述筒狀部，用于開閉上述開口。因此在挖掘期間，敞開開口，可從其周圍將由第1鏟齒挖掘下來的挖掘物收入第2頭的筒狀部，而且在第2頭升降期間，通過封閉開口可以防止挖掘物從開口灑落下來。
第1頭具有構成繞上述空間部周圍延伸的下面的板狀部-第1鏟齒配置于上述板狀部上，用于挖掘下側的砂土的板狀部，上述板狀部具有將由第1鏟齒挖掘下來的挖掘物收入到上側的缺口，上述開口最好與上述板狀部上方的空間相連通。因此，由于由第1鏟齒挖掘下來的挖掘物被收入到板狀部上方的空間，所以由第1鏟齒產生的挖掘阻力就小，另外，被收入到板狀部上方的空間的挖掘物也容易向第2頭移動。
切削頭還具備配置于上述筒狀部的下部外側的第3鏟齒，用于挖掘第2頭周圍的砂土，第2頭最好還具有形成于上述筒狀部下部的缺口，用于將由第3鏟齒挖掘下來的挖掘物收入到上述筒狀部內。因此，由于第2頭筒狀部周圍的砂土被過多地挖掘，使得向由第2和第3鏟齒形成的孔中拆裝第2頭的筒狀部變得很容易。其結果是，為了排放挖掘物在第1頭的空間部上拆裝第2頭的作用變得很容易。
第2頭最好還具有一對銷軸，該鎖軸設置于上述筒狀部的下部外側，使其向相互相反的方向延伸。因此，在地上時，在將第2頭吊著放下的狀態(tài)下，通過將兩銷軸放在“Y”字形的支柱等上，以兩銷軸為中心將第2頭倒置，可以將筒狀部內的挖掘物從筒狀部移至規(guī)定的部位。
多個上述第1鏟齒繞上述軸線隔一定的角度間隔配置于上述第1頭上，上述第2頭最好還具有用于將由上述第1鏟齒挖掘下來的挖掘物收入到上述筒狀部內在上述筒狀部上繞上述軸線周圍隔一定的角度間隔、形成于上述筒狀部上的多個開口，可沿該筒狀部的內側面向上下方向移動地配置于上述筒狀部上、且分別開閉上述開口的多個活門；在上端部將該活門相互連接的連接件。因此，當向上吊著連接件時，靠第2頭的重量活門相對筒狀部上升，封閉開口，與此相反，當將第2頭放在規(guī)定的地方時，活門靠自重下降，打開開口，因此，開口的開閉操作是自動的。其結果是只使第2頭升降，第2頭可以相對第1頭進行拆裝，可以向第頭收納挖掘物。
另外，挖掘機最好含有推壓裝置，即相對第1頭向下方推壓第2頭的推壓裝置-推壓第2頭的部位能后退到不妨礙向上述空間部拆裝第2頭的位置的推壓裝置。所以在挖掘期間，可以防止第2頭相對第1頭上升，因此提高了第2鏟齒的挖掘效率。
理想的實施例還包含使上述主體下降的推進機構，該推進機構具備隔一定間隔繞上述軸線周圍配置的多個千斤頂-從配置于上述主體上部的內襯獲得反力來推壓上述主體的多個千斤頂。
理想的另一實施例還包含使上述主體下降的推進機構，該推進機構具有可相對地向上述軸線方向位移的、與上述主體的上部相配合的筒狀體；沿周向依次配置于該筒狀體的外周的、弧狀的多個推壓體；使該推壓體向上述筒狀體的徑向位移的多個第1千斤頂；隔一定間隔繞上述軸線周圍配置的多個第2千斤頂-從上述筒狀體獲得反力來推壓上述主體的多個第2千斤頂。
各第1千斤頂使周向相鄰的推壓體向它們相互靠近、相互遠離的方向位移。上述主體和上述筒狀體配合在一起，不能繞上述軸線相對旋轉。
圖面的簡單說明

圖1所示是本發(fā)明的豎井用挖掘機一實施例的縱向剖視圖。
圖2所示是切削頭的一實施例的平面圖，表示除去了環(huán)、罩子、上側板狀部的平面圖。
圖3所示是將主體和切削頭的結合部的一部分放大表示的縱向剖視圖。
圖4所示是將主體和切削頭的結合部的另一部分放大表示的縱向剖視圖。
圖5所示是第2頭的一實施例的平面圖，是將一部分截斷否表示的平面圖。
圖6是圖5所示的第2頭的正面圖，是將一部分截斷表示的正面圖。
圖7是圖5所示的第2頭的右視圖，是將一部分截斷表示的右視圖。
圖8是將第2鏟齒的近旁放大表示的剖視圖。
圖9是表示推壓裝置的配置位置的平面圖。
圖10所示是推壓裝置的一實施例的正面圖。
圖11是圖10所示的推壓裝置的平面圖。
圖12所示是地面設備的一實施例的正面圖。
圖13是圖12所示的地面設備的右視圖。
圖14所示是挖掘機的其他實施例的縱向剖視圖，是表示使推壓體突出來了的狀態(tài)的剖視圖。
圖15是表示圖14所示的挖掘機、使推壓體后退了的狀態(tài)的縱向剖視圖。
圖16是沿圖14的剖切線16-16剖切得到的剖視圖。
圖17是表示圖14所示挖掘機的推壓體和第1千斤頂的關系的橫剖視圖，是使第1千斤頂收縮、使推壓體后退了的狀態(tài)的橫剖視圖。
圖18是與圖17同樣的橫剖視圖，是使第1千斤頂伸長、使推壓體突出來了的狀態(tài)的橫剖視圖。
圖19是表示圖14所示挖掘機的推壓體和第1千斤頂關系的縱剖視圖，是使第1千斤頂收縮、使推壓體后退了的狀態(tài)的縱剖視圖。
圖20是表示圖14所示挖掘機的推壓體和第2千斤頂關系的縱剖視圖，是使推壓體后退且使第2千斤頂收縮了的狀態(tài)的縱剖視圖。
圖21是表示圖14所示挖掘機的推壓體和第2千斤頂關系的縱剖視圖，是使推壓體后退且使第2千斤頂伸長了的狀態(tài)的縱剖視圖。
圖22所示是阻止圖14所示挖掘的主體和筒狀部相對旋轉的止動裝置之一實施例的剖視圖。
圖23是沿圖22的剖切線23-23剖切得到的剖視圖。
實施發(fā)明的最佳形式參照圖1。豎井用挖掘機10包含圓筒狀的框主體12；可繞主體12的軸線14旋轉的、配置在主體12的下端的切削頭16；使該切削頭旋轉的驅動裝置18。
如圖1、圖2和圖4所示，在主體12的下端，環(huán)狀的底板20通過圖未示的螺栓、螺母等同軸地與向內的法蘭相連接。在底板20的上邊形成有環(huán)狀的底座22。
雖然圖中未表示，但于體12、底板20和底座22分別繞軸線14被分割為多個、最好是3個以上的部件、而且周向相鄰的部件通過螺栓、螺母等可分離地連接著。因此，能很容易地搬運主體12、底板20和底座22，而且將其分解、拆卸。
另外，雖然圖中未表示，但主體12的、被分割了的各部位，通過螺栓、螺母等可分離地與底板20和底座22的、被分割的2個部位相連接。同樣，底板20和底座22的被分割的各部位通過螺栓、螺母等可分離地與主體12的、被分割了的2個部位相連接。由此可提高周向相鄰部件的結合強度。
如圖1-圖7所示，切削頭16包括可繞軸線14旋轉的、支承在主體12的下端的環(huán)狀的第1頭24；挖掘該第1頭下側的砂土的多個第1鏟齒26；可以上方裝拆且同軸地配置在空間部(上下方向貫通第1頭24的中央部)的鏟斗狀的第2頭28；挖掘該第2頭下側的砂土的多個第2鏟齒30；挖掘第2頭下端周圍砂土的多個第3鏟齒32。
如圖1-圖4所示，第1頭24包括上側板狀部34；下側板狀部36；外側板狀部38；內側板狀部40。上側板狀部34、下側板狀部36、外側板狀部38和內側板狀部40通過焊接等相互固定，使其共同形成繞軸線14周圍延伸的環(huán)狀的內部空間。但是，也可以用螺栓、螺母可分離地聯(lián)接上側板狀部34、下側板狀部36、外側板狀部38和內板狀部40。
雖然圖中未表示，但第1頭24被分割為繞主體12軸線14的多個部件，而且周向相鄰的部件用螺栓、螺母可分離地聯(lián)接著。因此，可很容易地搬運第1頭24、而且可分解、拆卸第1頭24。因此，上側板狀部34、下側板狀部36、外側板狀部38和內側板狀部40也分別由與第1頭24的分割部件相對應的多個部件所形成。第1頭24的內部空間由多個隔板42劃分為多個室。
下側板狀部36其中心部構成截頭圓錐形的下面，該截頭圓錐形是從周邊部向下方傾斜的，另外，繞主體12的軸線14、在隔一定間隔的多處(在圖示的例子中為對置的2處)，分別設有缺口44。各隔板42的上緣部突出至上側板狀部34的上方。由此在上側板狀部34的上面形成了向半徑方向延伸的多個加強筋。
如圖1、圖3、圖4和圖9所示，第1頭24通過多個輥子46、受力用的環(huán)48和組裝用的環(huán)50可旋轉地安裝、支承在主體12的下端，該輥子46通過支承軸和撐架等，可繞與主體12的軸線14平行的軸線旋轉地安裝在主體12的下端，環(huán)48繞軸線14延伸、安裝在上側板狀部34上，環(huán)50通過螺栓等安裝在環(huán)48的上面。
輥子46隔相等的間隔配置在繞主體12的軸線14的假想的圓上，而且在外周面上具有周向連續(xù)的V字形的溝槽46a。輥子46設有3個以上。環(huán)48和50與主體12同軸、繞軸線14延伸。環(huán)50具有環(huán)狀的結合部50a和向外的齒輪部52，結合部50a可滑動地嵌合在輥子46的溝槽46a中，向外的齒輪部52設置在結合部50a的上側。
輥子46和環(huán)48以及環(huán)50由蓋子54保護著。蓋子54為環(huán)狀，沿底座22的中心側的緣部延伸，而且通過多個螺栓可拆卸地安裝在底座22中心側的緣部。蓋子54也可繞軸線14將其分割為多個部件，用螺栓、螺母等可分離地連接周向相鄰的部件。
各第1鏟齒26具有長尺寸的基座和多個切削刀頭，該基座用多個螺栓等可拆卸地安裝在下側板狀部36的下側，該切削刀頭隔一定間隔安裝在該基座的寬度方向的一個緣部。各第1鏟齒26的配置狀態(tài)是與下側板狀部36的缺口部44相對應，而且在形成對應的缺口部44的緣部中，配置在切削頭16旋轉方向(圖2中箭頭所示方向)的后方的緣部，切削刀頭的刀尖朝向切削頭16旋轉方向的前方，而且與缺口部44的一部分相重疊。
由各第1鏟齒26挖掘下來的挖掘物，從下側板狀部36的、對應的缺口44，收進到第1頭24的內部空間。因此，內部空間中，通過缺口44與下側板狀部36的下方連通的部位是接收挖掘物的室56。各室56通過開口58與收納第2頭28的空間部相連通，該開口58是通過切去內側板狀部40的一部分而形成的。
第1頭24在各室56設有導向板60。該導向板60隨著切削頭16的旋轉，強制地將接收到室56內的挖掘物從開口58移動到空間部。但是，這樣的作用也可以由第1鏟齒26的基座等其他部件來完成，而且也可以通過將第1鏟齒26做成犁狀的鏟齒，由第1鏟齒26來完成。
如圖5-圖7所示，第2頭28具有圓筒形的筒狀部62、限制器64和底部66，該筒狀部62可裝拆地收納于第1頭24的空間部中，該限制器64用螺絲等固定在該筒狀部上端的外周面，該底部66用于封閉筒狀部62的下端。
筒狀部62其外徑尺寸比第1頭24的空間部直徑稍小一點，其上下方向的長度尺寸比第1頭24的長。限制器64其外徑尺寸比第1頭24的空間部直徑大。因此，當第2頭28安裝在第1頭24的空間部時，第2頭28保持的狀態(tài)是限制器64與形成第1頭24的空間部的部件(在圖示的例子中為上側板狀部34)相抵接，筒狀部62從第1頭24突出到下方，由此第2頭28相對第1頭24的上下方向定位。
筒狀部62在上部具有隔相等角度間隔繞主體12的軸線14形成的多個開口68，用于接收由第1鏟齒26挖掘下來的挖掘物。在圖示的例子中，開口68與第1頭24的缺口部44和開口58一樣，形成于筒狀部62的、對置的2處。
在筒狀部62內，開閉各開口68的活門70可沿該筒狀部的內側面向上下方向移動地配置在筒狀部62上。各活門70通過安裝在筒狀部62內側的一對導向部72控制其向上下方向的移動。
各活門70用安裝在筒狀部62內面上端部的上限用限制器74來防止其從筒狀部62中向上脫出，用底部66來防止其從筒狀部62向下脫落。各活門70當變至它與限制器74相抵接的第1位置時，封閉對應的開口68，而當被移動至與底部66相抵接的第2位置時，敞開對應的開口68。
兩活門70在上端用大尺寸的連接件76連接著。在連接件76長度方向的中央連接著大尺寸的懸吊件78。該懸吊件78其一端能夠以向水平方向延伸的軸線為中心進行樞軸運動。懸吊件78在另一端有掛起重機吊鉤的懸吊用的環(huán)80。
底部66具有多個缺口82，用于將第2鏟齒30挖掘下來的挖掘物收進到筒狀部62中。缺口82與第2鏟齒30相對應，在圖中所示的例子中，在對置的2處形成，而且具有向第2頭28的直徑方向延伸的長方形的形狀。
各第2鏟齒30具備多個長尺寸的基座和切削刀頭，該基座用多個螺栓等可裝折地安裝在底部66的下側，該切削刀頭安裝在各基座上。各第2鏟齒30的基座的配置狀態(tài)是在形成對應的缺口部82的緣部中，將該基座配置在切削頭16旋轉方向(圖2和圖5中箭頭所示方向)的前方的緣部，以使切削刀頭的刀尖朝向切削頭16旋轉方向的后方，而且與缺口部82的一部分相重疊。
筒狀部62在下端具有多個缺口84，用于將由第3鏟齒32挖掘下來的挖掘物收進到筒狀部62中，缺口84與第3鏟齒32相對應，在圖中所示的例子中，在對置的2處形成，而且沿筒狀部62的圓周方向延伸。
各第3鏟齒32具有切削刀頭，該切削刀頭用多個螺栓等可拆卸地安裝在筒狀部62的下端。各第3鏟齒32的切削刀頭配置狀態(tài)是在形成對應的缺口84的緣部中，將該切削刀頭配置在切削頭16的旋轉方向的后方的緣部，以使切削刀頭的刀尖朝向切削頭16旋轉方向的前方，而且與缺口84的一部分相重疊。
筒狀部62在下端的對置的2處分別具有突入內側的臺階部86。各缺口84的一部延伸至臺階部86，另外，各第3鏟齒32配置在臺階部86上。各臺階部86上通過焊接等安裝有銷軸88。兩銷軸88從對置的部位突出在筒狀部62的外側。
第2頭28在底部66的上側具有開閉底部66的各缺口的蓋子90。各蓋子90安裝在底部66的上面，且能以與筒狀部62的直徑方向大致平行地水平延伸的軸線為中心進行樞軸旋轉運動。因此各蓋子90平時靠自重封閉缺口82。但是，當切削頭16旋轉時，各蓋子90被第2鏟齒30挖掘下來的挖掘物向上推，從而打開缺口82。
底部66用向直徑方向延伸的加強筋92來加固。加強筋92用焊接固定在底部66的上面。另外底部66上安裝著第4鏟齒94。第4鏟齒94向下配置在底部66下面的中央，用于挖掘對應于要構筑的堅井的中心部的砂土。
如圖1、圖4和圖9所示，驅動裝置18具有多個帶減速機的旋轉動力源96和安裝在各旋轉動力源96的輸出軸上的齒輪98。旋轉動力源96安裝在主體12上，使齒輪98繞主體12的軸線14成相等的角度間隔開。各齒輪98與環(huán)50的齒輪部52相嚙合。因此當旋轉動力源96旋轉時，因環(huán)50繞軸線14旋轉，所以切削頭16繞軸線14旋轉。
旋轉動力源96的旋轉，通過齒輪98和齒輪部52傳遞到安裝了環(huán)50的第1頭24上。當第1頭24旋轉時，設置于第1頭24的內周面上的多個結合片100與設置于第2頭28的外周面上的結合片102相結合，因此第2頭28與第1頭24同時旋轉。
如圖1所示，挖掘機10還包括與主體12同軸地從環(huán)狀的底座22的內周緣部向上豎起的保護筒104和安裝在保護筒104的上端部的凸緣狀的頂棚106，上述底座22與底板同軸地安裝在主體12的底板20上。
底座22、保護筒104和頂棚106用圖未示的螺栓、螺母等可分離地連接著。但也可以通過焊接等不可分離地連接底座22、保護筒104和頂棚106。
保護筒104可用多根棒狀的支柱和與該支柱連接著的金屬網、鐵板或扶手形成。這種情況下，頂棚106支承在保護筒104的支柱上。因頂棚106用做接收來自上方的落下物、或可以當做出現(xiàn)緊急情況時的臨時作業(yè)底座使用，所以可用具有加固用的加強筋的鐵板制成。
由底座22、保護筒104和頂棚106在保護筒104的外側形成的空間可以作為作業(yè)空間使用，用于作業(yè)者進行將拼合板安裝在內襯108上的作業(yè)和作業(yè)者操縱挖掘機的作業(yè)等。保護筒104的內側的空間可以做為挖掘物的排放用空間使用。
作業(yè)者可以利用梯子110從地上到作業(yè)空間或者與此相反也可。為作業(yè)者從作業(yè)用空間進出排放用空間，最好在保護筒104上設置出入口。排放用空間也可以作為向作業(yè)用空間搬進、搬出物資的空間使用。
雖然圖中未表示，但保護筒104和頂棚106在繞主體12的軸線14的多個部位進行分割，而且被分割的部位與相鄰的部位可分離地連接著。但也可以將保護筒104和頂棚106分割為多個部件。
底座22、蓋子54、環(huán)48、50保護筒104和頂棚106的內徑尺寸比第2頭28的最大外徑尺寸大。
在圖示的例子中，使主體12和切削頭16下降的推進機構是若干千斤頂114，該千斤頂將內襯108作為推力架。千斤頂114繞主休12的軸線隔一定的角度間隔配置在主體12的內面。各千斤頂114以油缸與底板20的上面相接觸?；钊麠U與內襯108的下面相接觸的狀態(tài)安裝在主體12上。
各千斤頂114也可以用于修正掘進方向。掘進方向的修正可以采用與通常的盾構式隧道挖掘機所采用的同樣的方法進行。各千斤頂114的推力通過主體12、輥子46、環(huán)48和環(huán)50等傳遞到切削頭16。
如圖9所示，挖掘機10還包括相對第1頭24下方推壓第2頭28的若干推壓裝置116。在圖示的例子中，3個推壓裝置116以相等的角度間隔繞軸線14配置。
如圖10和圖11所示，各推壓裝置116包括固定在蓋子54上的底座118；用多個螺栓可拆卸地安裝在該底座上的撐架120；能以向水平方向延伸的軸線為中心作樞軸旋轉運動、一端與撐架120相連接的千斤頂122；能以向水平方向延伸的軸線為中心作樞軸旋轉運動、且一端與撐架120相連接，另一端能以向水平方向延伸的軸線為中心作樞軸旋轉運動、且與千斤頂122相連接的臂124；可繞向水平方向延伸的軸線旋轉的、支承在臂124的下側的輥子126。
在圖示的例子中，各千斤頂122是用液壓或氣壓動作的千斤頂，但也可以是螺旋千斤頂。千斤頂122在其油缸側的端部與撐架120相連接，在活塞桿側的端部與臂124相連接。
連接撐架120和千斤頂122的銷軸、連接撐架120和臂124的銷軸、連接千斤頂122和臂124的銷軸以及將輥子126連接到臂124上的銷軸相互平行。但是，從千斤頂122和臂124的連接點到撐架120和千斤頂122的連接的點的距離比從千斤頂122和臂124的連接點到撐架120和臂124的連接點的距離要長。
因此，如圖10所示，當千斤頂122伸長時，千斤頂122和臂124大致伸成水平狀。與此相反，當千斤頂122收縮時，千斤頂122和臂124大致伸成鉛垂狀。
各推壓裝置116安裝在蓋子54上，使其當千斤頂122伸長時，輥子126與第2頭28的筒狀部62的上端面相抵接，將第2頭28壓下，當千斤頂122收縮時，千斤頂122、臂124和輥子126向第1頭24的空間部后退至不妨礙裝拆第2頭28的位置。
在如上述那樣配置各推壓裝置116時，如圖9和圖11所示，在千斤頂122伸長的狀態(tài)下，最好使千斤頂122和臂124大致與第2頭28的旋轉軌跡的切線平行。
如圖12和圖13所示，在地上設置龍門吊車128。吊車128包括安裝在地上的塔架129和可在水平方向移動的。支承在該塔架上的起重機130。起重機130是起降內襯108用的管片、第2頭28等的機械，可以采用動力式的絞車。
當未收容挖掘物的第2頭28安裝在第1頭24中時，因第2頭28的活門70靠自重向下方移動，所以第2頭28的開口68敞開著。另外，由于第2頭28被推壓裝置116向下方壓著，第2頭28保持的狀態(tài)是其限制器64與第1頭24相抵接，第2頭28的開口68的高度位置與第1頭24的開口58的高度位置基本一致。
在這種狀態(tài)下，所有的推進用的千斤頂114同步伸長，而且驅動裝置18的旋轉動力源96旋轉。因此，由于齒輪98旋轉，環(huán)50繞主體12的軸線旋轉，第1頭24相對主體12繞軸線14旋轉。
此時，若第2頭28的開口68相對第1頭24的開口58繞軸線14產生了角位移，則在第1頭24的結合片100與第2頭28的結合片102相結合之前，第1頭24旋轉。當結合片100、102相結合時，第2頭28的開口68與第1頭24的開口58相匹配，第2頭28與第1頭24同時旋轉。
在切削頭16旋轉期間，由于第1頭24靠挖掘機10的自重和推進用的千斤頂114推壓到第1頭24下側的砂土上，所以用第1鏟齒26挖掘第1頭24下側的砂土。
由第1鏟齒26挖掘下來的挖掘物，隨著第1頭24的旋轉從第1頭24的開口58進入室56，接著被導向板60強制地移向開口68。由此，室56內的挖掘物通過第2頭28的開口68，從第1頭24的開口58被推到筒狀部62內。因此，不需人力就可將第1鏟齒26挖掘下來的挖掘物集中到第2頭28內。
同樣，在切削頭16旋轉期間，由于第2頭28靠推進用的千斤頂114和推壓用千斤頂122推壓到第2頭28下側的砂土，所以用第2鏟齒30挖掘第2頭28下側的砂土。由第2鏟齒30挖掘下來的挖掘物，隨著第2頭28的旋轉，一面將蓋子90推上去，一面從第2頭28的缺口，82進入筒狀部62。
當第2頭28旋轉時，由第3鏟齒32挖掘第2頭28下端周圍的砂土。由第3鏟齒32挖掘下來的挖掘物，隨著第2頭28的旋轉，從第2頭28的缺口，84進入筒狀部62。由此減小挖掘時作用于第2頭28外周面上的摩擦力。
隨著第2頭28的旋轉，由第4鏟齒94挖掘第2頭28下面中心中部的砂土。由第4鏟齒94挖掘下來的挖掘物，隨著第2頭28的旋轉，與由第2鏟齒30挖掘下來的挖掘物一起從第2頭28的缺口84進入筒狀部62。由此可以防止掘進方向發(fā)生變化。
如上所述，在挖掘期間，若由推壓用千斤頂122相對第1頭24向下壓第2頭28的話，可以防止第2頭28相對第1頭24向上升，所以提高了第2鏟齒30的挖掘效率。
當筒狀部62收納了規(guī)定量的挖掘物時，由于首先驅動裝置18停止、挖掘作業(yè)就暫時停止。接著通過推壓用千斤頂122收縮，整個推壓裝置116從第2頭28的移動線路向后退。然后起重機130的吊鉤被掛到第2頭28的環(huán)80上，第2頭28被起重機130吊上來。
在將第2頭28吊上來時，首先在第2頭28的活門70與限制器74抵接之前，相對筒狀部62向上拉活門70，由此用活門70封閉第2頭28的開口68，接著將整個第2頭28吊上來。
在將第2頭28吊上來時，由于第2頭28的開口68和缺口82分別被活門70和蓋子90所封閉，所以不必擔心筒狀部62內的挖掘物從開口68和缺口部82落下來。
如圖12和圖13所示，已吊到地上的第2頭28內的挖掘物被轉移裝載到自卸卡車132上。為此在地上設置具有“丫”字形頭部的一對支柱134。
轉移裝載時，將設置于筒狀部62下端下部的銷軸88支承在支柱134的“丫”字形頭部上，第2頭28以這種狀態(tài)被慢慢地吊著降下來。因為銷軸88上方部位的重量此銷軸88下方部位的重量大，所以如圖12虛線所示，第2頭28以銷軸88為中心慢慢地旋轉，使底部66朝向上方。此時安裝在支柱134上的限制器136用于防止第2頭28旋轉，而且使第2頭28的上部朝向自卸卡車132的駕駛員一側。
第2頭28內的挖掘物隨著第2頭28以銷軸88為中心的旋轉，被排放到自卸卡車132中，當挖掘物的轉移裝載結束時，第2頭28被起重機吊著降到豎井內，安裝到第1頭24的空間部。
在將第2頭28安裝到第1頭24的空間部時，若第2頭28在徑向相對第1頭24產生了偏離，筒狀部62與第1頭24的上側板狀部34相抵接，不能將第2頭28安裝到第1頭24的空間部。為了防止這一現(xiàn)象的發(fā)生，必須在使第2頭28的軸線與第1頭24的軸線相一致的狀態(tài)下，將第2頭28放下去。但是，用人力進行這樣的作業(yè)是很麻煩的。
因此，挖掘機10具有形成于第1頭24的多個、最好是3個以上導向部138。導向部138繞主體12的軸線14隔一定間隔設置于上側板狀部34上面中心側的部位，而且還具有傾斜面，即下部比上部更靠近內側(中心)的導向面。
筒狀部62在其下端與導向部138的傾斜面相抵接的狀態(tài)下下降。因此，第2頭28在將其安裝到第1頭24的空間部時，即使第2頭28相對第1頭24多少有些錯位，筒狀部62的下端也會被導向部138引導到旋轉中心，即軸線14一側，所以可只使第2頭28降下去，將第2頭28安裝到第1頭24的空間部。
在將第2頭28安裝到第1頭24的空間部時，由于用第3鏟齒32過多地挖掘了第2頭28的筒狀部周圍的砂土，所以向第2和第3鏟齒30、32所形成的坑洞中拆裝第2頭28的筒狀部62變得很容易，其結果是為了排放挖掘物，在第1頭24的空間部拆裝第2頭28的作業(yè)變得很容易。
當第2頭28被配置在第1頭24的空間部時，推壓裝置116的千斤頂122再次伸長，相對第1頭24強制地由推壓裝置116將第2頭28壓下。因此，在從第1頭24的空間部拆卸第2頭28時，即使第1頭24的室56內的一部分挖掘物落到了第1頭24的空間部，第2頭28也能以規(guī)定的狀態(tài)安裝到第1頭24上。
然后，重新開始挖掘作業(yè)，當主體12和切削頭16下降了規(guī)定的距離，則暫時停止挖掘作業(yè)，進行向內襯108安裝管片的作業(yè)。該和業(yè)在規(guī)定的、收縮了規(guī)定的千斤頂114的狀態(tài)下進行。當收縮了所有的千斤頂114、在內襯108的整個圓周都安裝了管片時，挖掘作業(yè)重新開始。
但是，在向內襯108安裝管片時，代替暫時停止挖掘作業(yè)，也可以使向內襯108安裝管片的作業(yè)和挖掘作業(yè)同時進行，還可以使該安裝作業(yè)與排放挖掘物的作業(yè)同時進行。
在修正挖掘機10的前進方向時，至少有一個千斤頂114伸出，同時驅動裝置18工作。由此，慢慢修正相對鉛垂線的挖掘機10的前進方向。當至少有一個千斤頂114伸至規(guī)定的長度時，挖掘機10的前進方向相對鉛垂線修正至正確的方向，然后，所有的千斤頂114同時以相同的速度伸出，驅動裝置18工作。
當豎井挖掘至規(guī)定的深度時，在主體12、切削頭16、底座22、保護筒104和頂棚106被分解為若干部分之后，撤至地上，用于挖掘下一個堅井。
挖掘機10第2頭上下方向的長度尺寸比第1頭上下方向的長度尺寸大，因為第2頭至少突出至第1頭的下方，所以不增大第2頭的筒狀部的徑向尺寸，也能增加挖掘物的可收納量。但是第2頭上下方向的長度尺寸不比第1頭上下方向的長度尺寸大也可以。
另外，因挖掘機10將由第1鏟齒26挖掘下來的挖掘物收到下側板狀部36上方的空間，所以由第1鏟齒26產生的挖掘阻力小，而且收到下側板狀部36上方空間的挖掘物也容易向第2頭28移動。但是，也可以將具有從內側板狀部向徑向延伸的多個臂的頭作為第1頭使用，在1個以上的臂上安裝第1鏟齒26。
作為使主體12下降的推進機構，也可采用通過使配置于挖掘軌跡上的管子前進、即壓下，而使主體12與切削頭16一起前進的管推進機構以替代以內襯108為反力架的千斤頂114。
也可以將具有V字形溝槽46a的多個輥子46安裝在切削頭16上、將具有與溝槽46a相結合環(huán)狀結合部50a的環(huán)50安裝在主體12上。另外，作為可旋轉地使切削頭16支承在主體12上的裝置，除輥子46和環(huán)50之外，也可以采用多個軸承等其他裝置。
圖14-圖23所示的豎井用挖掘機200，在由從地基獲得反力的推進機構而使主體202下降方面，與圖1所示的挖掘機10不同。主體202為短筒形。挖掘機200所采用的推進機構具有與主體202上部外側相配合的筒狀體204。
主體202和筒狀體204通過1個以上的止動裝置組裝在一起，該兩者在軸線14方向上的相對位移是可能出現(xiàn)的，但繞軸線14的旋轉是不可能的。將這樣的止動裝置的一個例子示于圖22和圖23。在圖22和圖23所示的例子中，止動裝置具有向上下方向延伸的、形成于筒狀體204下端內側的槽206和上下方向延伸的、形成于主體202上部外側的凸部208，使槽206和凸部208相配合。
筒狀體204用多個在該筒狀體的圓周方向上分割的形成。如圖17和圖18所示，周向相鄰的分割件用多個螺栓210和螺母212可分離地連接著。
筒狀體204在下部外周的多處設有在外周側開口的凹處214。各凹外214在此槽206稍高一點的上方部位周向延伸。而且周向相鄰的凹處214被筒狀體204相鄰的分割件的連接部所分離。在各凹處214配置有反力用推壓體216。各推壓體216彎曲著，以便與相對應的凹處214相適應。
用其周向端部在上下方向隔一定間隔的多個反力用千斤頂，即第1千斤頂218，使周向相鄰的推壓體216相互靠近相互相離的方向位移。各第1千斤頂218是油壓千斤頂一樣的液壓千斤頂，而且如圖19-圖21所示，由做成板狀的連接件220將油缸連接于一推壓體216的端部，將活塞桿連接于另一推壓體216的端部。
各連接件220通過筒狀體204的缺口部222(參照圖17-圖19)，從對應的推壓體216周向的端部延伸至筒狀體204的內側。各連接件220和推壓體216是一體地、或通過焊接連接著。使相同的推壓體216位移的多個第1千斤頂218和連接件220，應使第1千斤頂218的伸縮同步地、通過共同的樞軸228可做樞軸旋轉運動地連接著。
主體202和筒狀體204在繞軸線14的多處用推進千斤頂那第2千斤頂224連接著。各千斤頂224將油缸連在底板20上，將活塞桿連在筒狀體204上。
挖掘機200，當第1千斤頂218收縮時，相鄰的推壓體216被拉近，所以如圖15、圖16、圖17和圖20所示，各推壓體216被收容于對應的凹處214內。
與此相反，當各第1千斤頂218伸長時，相鄰的推壓體216離開，所以如圖14、圖18和圖21所示，各推壓體216向筒狀體204的徑向外方移動，其結果是，各推壓體216因其一部分從對應的凹處214突出來，而頂住周圍的地基。
因此，挖掘機200在使各第1千斤頂218伸長的狀態(tài)下，使各第2千斤頂224伸長、且使切削頭16旋轉，由此來挖掘地基。因第2千斤頂224伸長而引起的推進反力，通過筒狀體204、第1千斤頂218和推壓體216傳遞到周圍的地基。因切削頭16的旋轉而引起的旋轉反力，通過凸部208、溝槽206、筒狀體204、第1千斤頂218和推壓體216傳遞到周圍的地基。
如圖21所示，當各第2千斤頂224完全伸長時，通過各第1千斤頂218收縮，各推壓體216離開周圍的地基。在這種狀態(tài)下，各第2千斤頂收縮，由此筒狀體204被拉向下方。
然后，以規(guī)定的回數反復進行以下工序在使各第1千斤頂218伸長的狀態(tài)下，通過使各第2千斤頂224伸長，且使切削頭16旋轉來挖掘地基；在使各第1千斤頂218收縮的狀態(tài)下，通過使各第2千斤頂224收縮，將筒狀體204拉下來，在反復進行這樣的工序期間，在筒狀體204的上方依次配置內襯226。
挖掘機200由于用在上下方向隔一定間隔平行配置的多個第1千斤頂來使相鄰的一對推壓體位移，所以與用單一的千斤頂使相鄰的一對推壓體位移的情況相比，再加上可以有效地采用小型的千斤頂，能有效地利用挖掘機內的空間。但是，也可以用一個第1千斤頂使相鄰的一對推壓體位移。另外，使推壓體216筒狀體的徑向位移的裝置，不僅僅是使相鄰的推壓體216向它們相互靠近、相互遠離的方向移動的千斤頂，也可以是直接使其向徑向位移的裝置。
權利要求
1.一種豎井用挖掘機，包括軸線呈上下方向配置的筒狀的主體；可繞上述軸線旋轉的、配置于該主體下端的切削頭；使該切削頭旋轉的驅動裝置，上述切削頭包括可繞上述軸線旋轉的、支承于上述主體下端的第1頭-在中央部具有向上下方向貫通的空間部的第1頭；用于挖掘上述第1頭下側的砂土的、配置于上述第1頭的、至少有1個的第1鏟齒；可從上方裝拆且同軸地配置于上述空間部的第2頭-具有接收由上述第1挖掘裝置挖掘下來的挖掘物的筒狀部和封閉該筒狀部下端的底部的第2頭；用于挖掘該第2頭下側砂土的、配置于上述第2頭的、至少有1個的第2鏟齒，上述第2頭還有形成于上述底部的缺口，用于將由上述第2鏟齒挖掘下來的挖掘物收到上述筒狀部內。
2.根據權利要求1所述的挖掘機，其特征是上述第1頭或上述第1鏟齒具有隨著切削頭的旋轉，將由上述第1鏟齒挖掘下來的挖掘物移動到上述空間部一側的導向板。
3.根據權利要求1或2所述的挖掘機，其特征是上述第2頭還有用于在上述底部的上側開閉上述缺口、可繞水平方向延伸的軸線旋轉一定角度的、配置于上述底部上側的蓋子。
4.根據權利要求1、2或3所述的挖掘機，其特征是上述第1頭在構成上述空間部上端的部件上面中心側部位，具有多個導向部，該導向件部上部具有下部朝向上述空間部一側的傾斜面。
5.根據權利要求1-4任意1項所述的挖掘機，其特征是上述第2頭在上述筒狀部的上端外周有限制器，該限制器與構成上述空間部上端的部件上面中心側的緣部相抵接。
6.根據權利要求1-5任意1項所記載的挖掘機，其特征是上述第2頭上下方向的長度尺寸比上述第1頭上下方向的長度尺寸大，在該第2頭配置于上述第1頭中的狀態(tài)下，上述第2頭至少突出至上述第1頭的下方。
7.根據權利要求6所記載的挖掘機，其特征是上述第2頭還具有開口和活門，該開口形成于上述筒狀部，用于將由上述第1鏟齒挖掘下來的挖掘物收入到上述筒狀部內，該活門可沿該筒狀部的內面向上下方向移動地配置于上述筒狀部，用于開閉上述開口。
8.根據權利要求7所述的挖掘機，其特征是上述第1頭具有構成在上述空間部周圍延伸的下面的板狀部-用于上述第1鏟齒挖掘上述板狀部下側的砂土而配置的板狀部，上述板狀部具有將由第1鏟齒挖掘下來的挖掘物收入到上側的缺口，上述開口與上述板狀部上方的空間相連通。
9.根據權利要求6或7所述的挖掘機，其特征是上述切削頭還具備配置于上述筒狀部下部外側的第3鏟齒，用于挖掘上述第2頭周圍的砂土，上述第2頭還有形成于上述筒狀部下部的缺口，用于將由第3鏟齒挖掘下來的挖掘物收入到上述筒狀部內。
10.根據權利要求1-9任意1項所述的挖掘機，其特征是上述第2頭還有一對銷軸，該銷軸設置于上述筒狀部的下部外側，使其向相互相反的方向延伸。
11.根據權利要求10所述的挖掘機，其特征是多個上述第1鏟齒繞上述軸線隔一定的角度間隔配置于上述第1頭上，上述第2頭還具有用于將由上述第1鏟齒挖掘下來的挖掘物收入到上述筒狀部內，在上述筒狀部上繞上述軸線隔一定的角度間隔、形成于上述筒狀部上的多個開口；可沿該筒狀部的內側面向上下方向移動地配置于上述筒狀部上、且分別開閉上述開口的多個活門；在上述端部將該活門相互連接的連接件。
12.根據權利要求1-11任意1項所述的挖掘機，其特征是還包含相對第1頭向下方推壓第2頭的推壓裝置-推壓第2頭的部位能后退到不妨礙向上述空間部拆裝上述第2頭的位置的推壓裝置。
13.根據權利要求1-12任意1項所述的挖掘機，其特征是還包含使含上述主體下降的推進機構，該推進機構具備隔一定間隔繞上述軸線周圍配置的多個千斤頂-從配置于上述主體上部的內襯獲得反力來推壓上述主體的多個千斤頂。
14.根據權利要求1-12任意1項所述的挖掘機，其特征是還包含使上述主體下降的推進機構，該推進機構包括可相對地向上述軸線方向位移的、與上述主體的上部相配合的筒狀體；沿周向依次配置于該筒狀體的外周的、弧狀的多個推壓體；使該推壓體向上述筒狀體的徑向位移的多個第1千斤頂；隔一定間隔繞上述軸線配置的多個第2千斤頂-從上述筒狀體獲得反力來推壓上述主體的多個第2千斤頂。
15.根據權利要求14所述的挖掘機，其特征是各第1千斤頂使周向相鄰的推壓體向它們相互靠近、相互遠離的方向位移。
16.根據權利要求14或15所述的挖掘機，其特征是上述主體和上述筒狀體配合在一起，不能繞上述軸線相對旋轉。
全文摘要
一種豎井用挖掘機，其特征是切削頭(16)包括可繞其軸線(14)旋轉地支承于筒狀的主體(12)的下端的第1頭-在中央部具有向上下方向貫通的空間部的第1頭(24)，用于挖掘第1頭下側的砂土的、配置于第1頭上的、至少有1個的第1鏟齒(26)；可從上方拆裝且同軸地配置于上述空間部的第2頭-具有接收由第1鏟齒挖掘下來的挖掘物的筒狀部(62)和封閉該筒狀部下端的底部(66)的第2頭(28)；用于挖掘該第2頭下側的砂土的、配置于第2頭上的、至少有1個的第2鏟齒(30)，第2頭(28)還具有形成于上述底部的缺口、用于將由第2鏟齒(30)挖掘下來的挖掘物收到筒狀部(62)內。
文檔編號E21D1/06GK1151782SQ9519387
公開日1997年6月11日 申請日期1995年8月23日 優(yōu)先權日1994年8月25日
發(fā)明者明坂登始夫 申請人:株式會社伊薩基開發(fā)工機