湿式破砕機
【課題】破砕効率を低下させること無く、摩耗する部品（破砕歯）の寿命を延命して交換頻度を低減出来る様な湿式破砕機の提供。
【解決手段】回転軸（３）の円周上に固定された回転破砕歯（１）と、該回転破砕歯（１）と協働する固定破砕歯（２）とを設け、該固定破砕歯（２）は回転破砕歯（１）との隙間（図９の符号δ）を調整可能に構成し、前記回転破砕歯（１）を正逆何れの方向（図２の矢印βで示す時計方向及び反時計方向）にも回転可能とし、正逆何れの回転方向に対しても被破砕物（Ｍ：例えば、土砂中に混在する塊や礫等）を破砕する機能を有する構成であることを特徴としている。
【解決手段】回転軸（３）の円周上に固定された回転破砕歯（１）と、該回転破砕歯（１）と協働する固定破砕歯（２）とを設け、該固定破砕歯（２）は回転破砕歯（１）との隙間（図９の符号δ）を調整可能に構成し、前記回転破砕歯（１）を正逆何れの方向（図２の矢印βで示す時計方向及び反時計方向）にも回転可能とし、正逆何れの回転方向に対しても被破砕物（Ｍ：例えば、土砂中に混在する塊や礫等）を破砕する機能を有する構成であることを特徴としている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、泥水シールド工法で使用される湿式破砕機に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、地山に礫分を有する現場で泥水シールド工法を行う際には、破砕機としては、固定歯と動歯を持つ湿式ジョークラッシャーを用いることが主流であった。
しかし、ジョークラッシャーは間欠的に破砕を行うため、処理能力という面から見ると効率が低いという問題を有している。
【０００３】
また、泥水シールド工法や砕石の分野では、一定方向にのみ回転する回転破砕歯と、当該回転破砕歯と協働する固定破砕歯とを有する湿式ロール破砕機も使用されている。
しかし、一方向のみに回転する従来型のロール破砕機では、回転破砕歯及び固定破砕歯において、回転方向について前方の部分のみが常時使用され、破砕を行う部分（チップ）が比較的早期に摩滅してしまう。そして、摩耗量が増大して、回転破砕歯と固定破砕歯との間隙が間隙調整代を超えてしまうと、部品（チップ）を交換しなければならない。
【０００４】
かかる部品の交換作業は煩雑であると共に、工事の進行を滞らせる一因ともなりかねないので、出来る限り部品交換の頻度を少なくしたいと言う要請が存在する。
これに対して、交換頻度を低減させるために摩耗量の少ない素材を使用することも考えられるが、その様な素材は高価であり、工事全体のコストアップに繋がるので、好ましくない。
そのため、回転破砕歯や固定破砕歯の寿命を延命して、摩耗による部品交換の頻度を低減する技術が望まれている。
【０００５】
その他の従来技術として、例えば、泥水圧により切羽を保持しつつ、切羽で発生した掘削土を泥水と混合して排泥ラインを通して坑外に排出し、坑内掘削土を破砕機により破砕する技術が提案されている（特許文献１参照）。
しかし、かかる技術では、坑外までの流体搬送が困難であり、かつ回転破砕歯や固定破砕歯の寿命を延命して摩耗による部品交換の頻度を低減することは出来ない。
【特許文献１】特開２０００−３０３７９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、破砕効率を低下させること無く、摩耗する部品（破砕歯）の寿命を延命して交換頻度を低減出来る様な湿式破砕機の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の湿式破砕機（１００）は、回転軸（３）の円周上に固定された回転破砕歯（１）と、該回転破砕歯（１）と協働する固定破砕歯（２）とを設け、前記固定破砕歯（２）は回転破砕歯（１）との隙間（図９の符号δ）を調整可能に構成し、該回転破砕歯（１）を正逆何れの方向（図２の矢印βで示す時計方向及び反時計方向）にも回転可能とし、正逆何れの回転方向に対しても被破砕物（Ｍ：例えば、土砂中に混在する塊や礫等）を破砕する機能を有する構成であることを特徴としている（請求項１）。
【０００８】
正逆何れの方向に回転しても被破砕物（Ｍ：例えば、土砂中に混在する塊や礫等）を破砕するため、本発明においては、前記回転破砕歯（１）の破砕用のチップ（１１２）は半径方向に延在する軸線（図１０における軸Ｙ）について実質的に線対称になる様に構成されており、前記固定破砕歯（２）は、前記回転破砕歯（１）の回転中心を含む垂直軸線（図２の鉛直軸Ｙ）について実質的に線対称な複数の位置（図２においては左右２箇所）に設けられているのが好ましい（請求項２）。
【０００９】
また、本発明において、被破砕物（Ｍ：土砂中に混在する塊や礫等）を回転破砕歯（１）と固定破砕歯（２）との間の領域（図２における領域４１Ｌと領域４１Ｒ）へ誘導するための機構（図２の肩部４２或いは突起）を（ケーシング４の内壁面４ｉに）設けているのが好ましい（請求項３）。
【００１０】
さらに本発明において、破砕されるべき被破砕物（Ｍ：土砂中に混在する塊や礫等）と破砕する必要性の無いものとを分級する（篩い分ける）ためのスクリーン（８）を有しているのが好ましい。
【００１１】
本発明において、回転破砕歯（１）は、油圧または電気等のモータ駆動されるのが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
上述する構成を具備する本発明によれば、回転破砕歯（１）と固定破砕歯（２）による連続破砕機であるため、処理能力の点においては無駄な運転時間が無く、効率が良く、被破砕物（Ｍ：土砂中に混在する塊や礫等）の排出流体中の密度が概略一定となる。
【００１３】
また、本発明の破砕機（１００）では、正逆回転の何れにおいても被破砕物（Ｍ：土砂中に混在する塊や礫等）を破砕することが出来るので（図２における領域４１Ｌと領域４１Ｒの双方で破砕が可能なので）、回転破砕歯（１）と固定歯（２）の摩滅により隙間調整機能が発揮できなくなった場合に、回転破砕歯（１）の回転方向を逆転することにより、回転破砕歯（１）において使用されていない部分と、それまで破砕に寄与していなかった固定破砕歯（２）とによる破砕が行われる。
そのため、回転破砕歯（１）と固定破砕歯（２）の双方において破砕歯の摩滅していない部分（ビット１１，１２）で被破砕物（Ｍ）を破砕することが可能となり、その結果、回転破砕歯（１）と固定破砕歯（２）の双方の寿命を延命することが可能となる。
【００１４】
上述した様に、一方の回転方向で作用する破砕歯の部分（ビット１１、１２）が摩滅してから逆転しても良いが、破砕機（１００）の運転における所定時間毎に回転方向を逆転する様にしても（時間による交互運転）、寿命を延命することが出来る。
【００１５】
ここで、破砕機では、破砕部に被破砕物（土砂中に混在する塊や礫等）を効率良く導入することが要求される。当該被破砕物を破砕する必要が無いサイズにまで破砕することは、破砕機を駆動する原動機（駆動機）の負荷が増大するばかりか、破砕歯の摩滅を促進し、流体輸送機器や配管の摩耗にも多大な影響を与えてしまうからである。
しかし、従来の破砕機では、被破砕物（土砂中に混在する塊や礫等）は全てが破砕されるものではなく、被破砕物が回転破砕歯と固定破砕歯の間に侵入せずに、図４で示す様に、投入側に集団で移動して滞留してしまう（いわゆる「競り上がる」状態）場合も存在する。或いは、破砕の瞬間に、図５で示す様に、被破砕物の投入側に跳ね返ってしまうものが存在する。
【００１６】
これに対して本発明において、（ケーシング４内部に）被破砕物（Ｍ：土砂中に混在する塊や礫等）を回転破砕歯（１）と固定破砕歯（２）との間の領域（図２における領域４１Ｌと領域４１Ｒ）へ誘導するための機構（図２の肩部４２或いは突起）を設ければ（請求項３）、投入側に競り上がり、或いは跳ね上がってしまった被破砕物（Ｍ）を、回転破砕歯（１）と固定破砕歯（２）との間に誘導することが出来る。そのため、「破砕部に被破砕物を効率良く導入する」という破砕機に要求される条件を充足させることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
なお、図面において、同様な部材には同様な符号を付して、重複説明を省略している。
【００１８】
図１、図２は、本発明の湿式破砕機１００の構成を模式的に示している。
本発明の破砕機１００は、図３で示す様に、泥水シールド工法の施工に際して、掘削マシン（或いはシールドマシン）５０の後方（羽口６０側）で、土砂排出ポンプ７０の前方の切羽側に位置して使用される。ここで、泥水シールド工法では、上述した機器が配管８０（給水ライン）、９０（排出ライン）で連結されて、クローズド回路が構成される。
【００１９】
湿式破砕機１００は泥水シールド工事で使用されるため、泥水の存在下で使用に耐える必要が有る。かかる必要性に対応するべく、軸受に泥水が浸入しない様に、シール構造の軸受が採用されている。
また、内部に泥水が侵入して圧力が作用する（例えば、1ＭＰａの圧力が内部に作用する）ので、機構全体が耐圧構造となっている。
さらに、破砕機１００に連通する配管８０については、図示しないポンプで泥水の圧送を行うので、密閉構造となっている。
【００２０】
図１、図２において、湿式破砕機１００は、ケーシング４と回転破砕歯１と固定破砕歯２とを有し、回転破砕歯１は両端をケーシング４の長手方向の端部で且つケーシング４の高さ方向の中程に設けた軸受３０に軸支された回転軸３に固定されている。
前記ケーシング４の長手方向における一方の端面上方には流体投入口５が形成され、長手方向における他方の端面下方には流体排出口６が形成されている。
【００２１】
図３で示したシールドマシン５０で掘削した塊や礫を含む土砂は、湿式破砕機１００の流体投入口５を通過し、回転破砕歯１と固定破砕歯２との間に誘導され、塊や礫Ｍは規定以下の大きさに破砕され、流体排出口６を経て、図３で示した土砂排出ポンプ７０へ送られる。
ここで、回転軸３は図示しないモータ（または油圧モータ）で駆動されている。一方、固定破砕歯２は、隙間調整機構を有している。その隙間調整機構については、図９を用いて後述する。
【００２２】
回転破砕歯１が固定されている回転軸３は、図２の矢印βで示す様に、図２における時計方向にも反時計方向にも（正逆両方向に）回転可能に構成されている。従って、回転破砕歯１も、図２における時計方向にも反時計方向にも（正逆両方向に）回転可能である。
【００２３】
図２に示すように、ケーシング４の断面形状は、垂直の中心線Ｙに対して略左右対称形となっている。ケーシング４の内壁４ｉは上方から徐々に３段に拡幅され、その最も幅の広い壁面は、回転軸３と略同じ高さ位置から下方に下がるに従って、断面中央に向いつつ幅が徐々に狭まるように傾斜面４ｓを形成している。
【００２４】
図２の符号４１Ｌ、４１Ｒは、前記傾斜部４ｓの一部を含み、被破砕物である塊や礫Ｍを破砕する箇所であり、回転破砕歯１と固定破砕歯２との間の空間を示している。
【００２５】
そして、図２の矢印βで示す様に、時計方向にも反時計方向にも（正逆両方向に）回転可能に構成されており、前記回転破砕歯１の回転中心を含む垂直軸線（図２の鉛直軸Ｙ）について実質的に線対称な複数の位置（図２においては左右２箇所）に設けられている。そのため、被破砕物を破砕する領域も、図２で示す領域４１Ｌと領域４１Ｒとの２箇所となる。
【００２６】
換言すれば、図示の実施形態に係る破砕機では、
（１） 図２における時計方向或いは反時計方向の何れか一方のみに回転して、領域４１Ｌと領域４１Ｒの何れか一方の領域で塊や礫等の被破砕物Ｍを破砕し、回転破砕歯１及び／又は固定破砕歯２が摩耗したならば、逆方向に回転する、或いは、
（２） 所定の運転時間毎に、回転破砕歯１或いは回転軸３の回転方向を、図２における時計方向、反時計方向に（正逆何れかの方向に）、交互に切り換える、
という方式の何れかを採用することにより、回転破砕歯１及び固定破砕歯２の寿命を延ばす（延命する）ことが出来る、という効果が有る
【００２７】
図２における時計方向或いは反時計方向の双方に回転可能で、且つ、その回転方向を変更自在に構成するためには、例えば、回転破砕歯１或いは回転軸３の回転駆動源として、回転方向を切換可能な原動機を採用すれば良い。或いは、回転駆動源の回転方向は一方向のみであっても、回転駆動源から回転破砕歯１或いは回転軸３へ回転を伝達する伝達系に、回転方向を逆転可能な変速機を介装すれば良い。その他、公知、市販の手段を用いて、回転破砕歯１或いは回転軸３の回転方向を、図２における時計方向或いは反時計方向の双方に自在に切り換えることが可能である。
【００２８】
ここで、図１４で示す様な乾式破砕機、例えば陸上に設置されたクラッシャー１１０では、クラッシャー１１０の下方は開放された構成となっており、例えば、破砕された土砂搬送用のベルトコンベア１２０がクラッシャー１１０の開放された部分１１１の下方にセットされる。そして、クラッシャー１１０の上方がシュート或いはホッパー１１２を構成している。
そして、図１４で示す様な乾式破砕機においても、クラッシャーにジャム（引っ掛かりによる回転停止）が発生した際に、ジャム解消のため、逆転させる例が存在する。
【００２９】
しかし、図示の実施形態では、ジャミング解消時にのみ逆転するのではなく、図２の符号βで示す時計方向回転、反時計方向回転の何れでも破砕を行う点に特徴がある。換言すれば、逆転可能に構成された図１４で示す様な乾式破砕機は、逆回転時には塊や礫等を破砕しないが、図示の実施形態によれば、回転方向が何れであろうとも、土砂中に混在する塊や礫等を破砕することが出来る。
【００３０】
破砕機のケーシング４の内壁４ｉには、破砕する際に塊（Ｍ）の跳ね返りを防止するために、図２において、符号４２（図２では４箇所：符号４２は２箇所のみ図示）で示す様な肩部（前述の拡幅した角部、或いは突起）を設けている。
被破砕物Ｍ（掘削された土砂に混在する塊や礫等）を破砕するためには、回転破砕歯１と固定破砕歯２との間の隙間（図２における領域４１Ｌ及び／又は領域４１Ｒ）へ押し込む必要がある。
【００３１】
肩部４２を設けたことにより、図４で示す様に、破砕するべき礫等の被破砕物Ｍが上方へ競り上がってしまうことが防止される。
或いは、図５で示す様に、大きな被破砕物（塊等）Ｍが上方へ跳ね上がってしまうことが防止される。図５において、折れ曲がった矢印Ｙｋは、一端上昇した被破砕物（塊等）Ｍが肩部４２によって下方に落下する際の軌跡を示している。
ここで、肩部４２に代えて、突起や凸部をケーシング４の内部に形成しても良い
【００３２】
回転破砕歯１と固定破砕歯２については、図６〜図８において、その詳細が示されている。
図６は、図１の上方から回転破砕歯１と固定破砕歯２（図６では、一方の固定破砕歯２のみを示す）を見た状態を示している。
図中、符号３ｃは図示しない回転軸の中心を示す。
図６から明らかな様に、回転破砕歯１は、複数枚の比較的大径のアウタ回転ビット１１と、複数枚の比較小径のインナ回転ビット１２とを、長手方向（図６の矢印Ｌ方向）へ交互に重ねて構成している。そして、固定破砕歯２も、アウタ回転ビット１１に対応する位置に設ける複数枚のアウタ用固定ビット２１と、インナ回転ビット１２に対応する位置に設ける複数枚のインナ用固定ビット２２とを、長手方向へ交互に重ねて構成している。換言すると、アウタ回転ビット１１と同じ数のアウタ用固定ビット２１が存在し、インナ回転ビット１２と同じ数のインナ用固定ビット２２が存在するのである。
【００３３】
図６において、アウタ用固定ビット２１とインナ用固定ビット２２とを長手方向へ交互に重ねて構成した固定破砕歯２が、長手方向Ｌに移動することを防止するため、固定ビット横移動防止用ボルト１３が複数本設けられている。該固定ビット横移動防止用ボルト１３は、１対の押圧板１５を介してビットの集合体の両端部を押圧してビット集合体の長手方向の移動を拘束している。
なお、アウタ回転ビット１１は図７に詳細が示されており、インナ回転ビット１２は図８に詳細が示されている。
【００３４】
図２を参照して説明したように、破砕するべき塊や礫等の被破砕物Ｍは、回転破砕歯１と固定破砕歯２の間の領域４１Ｌ、４１Ｒに誘導されて破砕されるが、かかる領域４１Ｌ、４１Ｒにおける回転破砕歯１と固定破砕歯２との間隔は、調節可能に構成されている。具体的には、固定破砕歯２を図２の水平方向Ｈに移動可能に構成して、回転破砕歯１と固定破砕歯２との間隔を調節する。
図９には、固定破砕歯２を図２の水平方向Ｈに移動して、回転破砕歯１との間隔（図９における符号「δ」）を調節するための機構が示されている。
【００３５】
図９において、固定破砕歯２の回転破砕歯１から離隔した側（図９においては右側）には、固定破砕歯２を水平方向Ｈについて移動するための「押引用ボルト」（アジャスタボルト）２３が設けられている。明確には図示されていないが、当該「押引用ボルト」（アジャスタボルト）２３は、複数のアウタ用固定ビット１１及びインナ用固定ビット１２の各々について１本ずつ設けられている。
ケーシング４において、上下方向について回転軸３の中心点３ｏよりもやや下方よりの位置に、固定破砕歯２の調整溝４ｎが形成されている。この溝４ｎに沿って、固定破砕歯２は水平方向Ｈに沿って（図９においては左右に）スライドする様に構成されている。
【００３６】
例えば、固定破砕歯２が摩耗して間隔δが大きくなった場合には、「押引用ボルト」２３を「押」方向に回転して、固定破砕歯２を図９において左側へ移動し、以って、間隔δを適正な数値に保つことが出来る。
固定破砕歯２は、例えば１０ｍｍ〜４０ｍｍの範囲で移動可能である。換言すれば、回転破砕歯１と固定破砕歯２との間の隙間δも、１０ｍｍ〜４０ｍｍに対応して調節可能である。
図９中、２点鎖線は間隙調整後の固定破砕歯２の位置を示す。
【００３７】
なお、回転破砕歯１も固定破砕歯２も、塊や礫等の被破砕物Ｍを破砕する以下に詳述するチップは、図７においてハッチングを付して示す部分（刃先）のみを超硬材Ｋで構成している。
【００３８】
次に、図７、図８を参照して、回転破砕歯１について説明する。
図示の実施形態では、アウタ回転ビット１１（図７）は各々２本の取付けボルト１１３で、回転軸３に固定された３つのパート１１１を有している。一方、インナ回転ビット１２（図８）は、図示しない取付けボルトで回転軸３に固定された３つのパート１２１を有している。
アウタ回転ビット１１のパート１１１において、回転軸３に固定された際に半径方向に突出する様にチップ１１２が形成されている。同じくインナ回転ビット１２のパート１２１において、回転軸３に固定された際に半径方向に突出する様にチップ１２２が形成されている。
各チップ１１２、１２２のハッチングを付した箇所は、超硬材Ｋで構成されている。なお、図７及び図８において、符号Ｋ２は固定破砕歯２に設けられた超硬材を示す。
【００３９】
図１０において、上述したチップは符号１１２で示されており、チップ１１２の中央を通る半径方向軸線（図１０における軸Ｙ）について線対称な形状に構成されている。
チップ１１２は、その中央を通る半径方向軸線Ｙについて線対称な形状に構成し、当該軸線の両側に超硬材Ｋより成る部分を設けたことにより、図２における時計方向、或いは反時計方向に回転したとしても（正逆両方向に回転しても）、チップ１１２の超硬材Ｋは、固定破砕歯２の超硬材Ｋ２（図８、図９参照）と協働して被破砕物を破砕するのである。
【００４０】
ここで、破砕ビットのチップ形状について、図１１〜図１３を参照して説明する。
図１１は図示の実施形態における破砕ビットのチップ形状である。図１１の形状では、両側のハッチング部分Ｋのみが超硬材で構成されている。そして、固定破砕歯２の超硬材部分（図７のハッチング部分Ｋ２）と協働して、土砂中に混在する塊や礫等の被破砕物Ｍを破砕する。
図１１の例では、チップ全体を超硬材で構成していないので、材料費、製造コストを抑制出来る。また、超硬材で構成された部分Ｋの隅部分が、比較的欠け難い様に、角部が鈍角形状に構成されている。
【００４１】
図１２はチップ１１２Ｄ全体を超硬材Ｋで構成し、且つ、その断面形状を長方形としている。この形状は、チップの隅部Ｃが欠けてしまう可能性が高い。換言すれば、超硬チップ１１２Ｄは硬いだけに直角の隅部Ｃは欠け易い。
【００４２】
図１３はチップ１１２Ｅ全体を超硬材Ｋで構成し、且つ、その断面形状を半円形或いは曲面断面としている。図１３の断面形状では、長硬チップ１１２Ｅが欠けてしまう危険性は小さいが、チップの１部分のみを超硬材とすることは困難である。そのため、図１３のチップ１１２Ｅでは、ビット全体を超硬材Ｋで形成しなくてはならず、製造コストが高価となるという問題を有している。
【００４３】
前述したように、アウタ回転ビット１１（図７）も、インナ回転ビット１２（図８）も、破砕用のチップ１１２、１２２を有する３つの「パート」１１１（図７）、１２１（図８）が３つ集まって、一つのビットを構成する。超硬材Ｋは、超硬材以外の「パート」１１１、１２１にロウ付けされている。なお、超硬材以外の「パート」１１１、１２１は一体成形されている。
【００４４】
図７、図８を参照すれば明らかな様に、回転軸３の断面形状は正６角形である。
従来の湿式破砕機では、回転軸の断面形状は、例えば１２角形があり、断面形状が円形に近かった。
しかし、断面形状が円形に近いと、破砕用のチップを備えたパートの内周面が、回転軸の外周面を滑ってしまうので、回転軸が（チップを備えた）パートを保持する機能が比較的弱かった。
これに対して、図示の実施形態では、（回転破砕歯１の）回転軸３の断面形状を６角形に構成したので、破砕用のチップ１１２、１２２を備えたパート１１１、１２１の内周面１１１ｉ、１２１ｉが、回転軸３の外周面と確実に係合する。すなわち、破砕用のチップ１１２、１２２を備えたパート１１１、１２１を回転軸３の外周部へ保持する力が強くなる。
【００４５】
なお、回転軸３の断面形状を４角形に形成した場合には、破砕用のチップを設けたパートの内周側（回転軸３の外周面に係合する側）の形状が複雑となってしまい、その加工が困難である。
すなわち、図示の実施形態では、回転軸３の断面形状としては、破砕用のチップ１１２、１２２を設けたパート１１１、１２１をその外周面で確実に係合出来るという条件と、当該パートの加工が複雑に成り過ぎないという条件を同時に満たすものとして、６角形と言う（断面）形状を採用した。
【００４６】
図７において、前述したように、各パート毎に、2本の固定ボルト１１３でパート１１１を回転軸３に固定（締結）している。
固定ボルト１１３が１本のみでは、破砕用のチップを有するパート１１１と回転軸３との間に作用する剪断力や、パート１１１側に伝達するべきトルクを考慮すると、強度的に厳しい。一方、１つのパートに３本のボルト１１３を用いるのでは、構造が煩雑となってしまうからである。
【００４７】
従来は、回転軸３と平行な方向（図７で紙面と垂直な方向）から締結用ボルトを挿入して、アウタ回転ビット及びインナ回転ビットを回転軸に締結していた。
かかる構成では、破砕用のチップを交換する際に、交換するべきチップを設けたアウタ回転ビット或いはインナ回転ビットを取り出すためには、先ず、回転軸を抜く必要がある。
しかし、回転軸を抜いてしまうと、チップを交換して再び組み立てるまでに費やされる労力が大きい。
これに対して、図示の実施形態では、図７の半径方向に挿入されているパート締結用のボルト１１３を外せば、交換するべきチップ１１２を設けたパート１１１を取り出すことが出来る。すなわち、回転軸３を抜かなくても、破砕用のチップ１１２を交換できるので、摩耗した破砕用のチップ１１２の交換作業に費やされる労力を極めて軽減することができる。
【００４８】
なお、ボルト１１３は図７のアウタ回転ビット１１について図示されているが、図８で示すインナ回転ビット１２についても同様に設けられている。
【００４９】
ここで、図７において、（パート１１１を回転軸３へ締結する）ボルト１１３の挿入孔１１４は、当該ボルト１１３を挿入後、図示しないコーキング材で挿入孔１１４を密封する様にシールされる。
上述した様に、摩耗したチップ１１２を交換する際に、ボルト１１３の取り外しを容易に行うため、当該ボルト１１３は六角孔付ボルトで構成されている。この六角孔に泥が入らないようにコーキング材でシールするのである。
パートを回転軸３へ締結するボルトの挿入孔に当該ボルトを挿入後、コーキング材で挿入孔を密封する様にシールする構成は、図８のインナ回転ビット１２についても同様である。
【００５０】
再び図１、図２において、流体投入口５から回転破砕歯１との間には、流体内に含有される塊や礫等の被破砕物Ｍを分級するために、スクリーン８が設けられている。
このスクリーン８を透過する様な小径なものであれば、回転破砕歯１及び固定破砕歯２による破砕が為されない。従って、スクリーン８を設ける箇所如何により、回転破砕歯１及び固定破砕歯２において、歯が摩耗しない領域が生じる。
なお、図１における符号７は、スクリーン８を設けるための支持部材である。
【００５１】
この支持部材７は複数設けられており、スクリーン８によって細かい粒子の多くが被破砕物Ｍより遠方に行くのでスクリーン８の位置を図における左側から右側に順次移動して取り付ければ、破砕歯１の摩耗に対し効率的とすることが出来る。
【００５２】
図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではないことを付記する。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施形態に係る湿式破砕機の構成を説明する断面図。
【図２】図１のＸ−Ｘ断面矢視図。
【図３】泥水シールド工法の機械装置を説明する模式図。
【図４】実施形態に係る被破砕物の競り上がりを防止する構造を説明する部分断面図。
【図５】実施形態に係る被破砕物の競り上がり防止構造によって被破砕物の跳ね返り防止を説明する部分断面図。
【図６】実施形態に係る湿式破砕機の上方から回転破砕歯と固定破砕歯を見た状態を示した図。
【図７】本発明の実施形態に係り回転破砕歯のアウタ回転ビットの構造を説明する図。
【図８】本発明の実施形態に係り回転破砕歯のインナ回転ビットの構造を説明する図。
【図９】本発明の実施形態に係り固定破砕歯の調整機構を説明する部分立面図。
【図１０】本発明の実施形態に係り回転破砕歯の回転ビットにおけるチップの構造を説明する図。
【図１１】本発明の実施形態に係りチップの形状の一実施例示す正面図。
【図１２】本発明の実施形態に係りチップの形状の第1の変形例を示した正面図。
【図１３】本発明の実施形態に係りチップの形状の第２の変形例を示した正面図。
【図１４】従来技術における乾式破砕機の要部を示した模式図。
【符号の説明】
【００５４】
１・・・回転破砕場
２・・・固定破砕場
３・・・回転軸
４・・・ケーシング
５・・・流体投入口
６・・・流体排出口
７・・・支持部材
８・・・スクリーン
１１・・・アウタ回転ビット
１２・・・インナ回転ビット
２３・・・押し引き用ボルト／アジャスタボルト
１００・・・湿式破砕機
１１１、１２１・・・パート
１１２、１２２・・・チップ
１１３・・・取付けボルト
１１４・・・挿入孔
Ｋ・・・超硬材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、泥水シールド工法で使用される湿式破砕機に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、地山に礫分を有する現場で泥水シールド工法を行う際には、破砕機としては、固定歯と動歯を持つ湿式ジョークラッシャーを用いることが主流であった。
しかし、ジョークラッシャーは間欠的に破砕を行うため、処理能力という面から見ると効率が低いという問題を有している。
【０００３】
また、泥水シールド工法や砕石の分野では、一定方向にのみ回転する回転破砕歯と、当該回転破砕歯と協働する固定破砕歯とを有する湿式ロール破砕機も使用されている。
しかし、一方向のみに回転する従来型のロール破砕機では、回転破砕歯及び固定破砕歯において、回転方向について前方の部分のみが常時使用され、破砕を行う部分（チップ）が比較的早期に摩滅してしまう。そして、摩耗量が増大して、回転破砕歯と固定破砕歯との間隙が間隙調整代を超えてしまうと、部品（チップ）を交換しなければならない。
【０００４】
かかる部品の交換作業は煩雑であると共に、工事の進行を滞らせる一因ともなりかねないので、出来る限り部品交換の頻度を少なくしたいと言う要請が存在する。
これに対して、交換頻度を低減させるために摩耗量の少ない素材を使用することも考えられるが、その様な素材は高価であり、工事全体のコストアップに繋がるので、好ましくない。
そのため、回転破砕歯や固定破砕歯の寿命を延命して、摩耗による部品交換の頻度を低減する技術が望まれている。
【０００５】
その他の従来技術として、例えば、泥水圧により切羽を保持しつつ、切羽で発生した掘削土を泥水と混合して排泥ラインを通して坑外に排出し、坑内掘削土を破砕機により破砕する技術が提案されている（特許文献１参照）。
しかし、かかる技術では、坑外までの流体搬送が困難であり、かつ回転破砕歯や固定破砕歯の寿命を延命して摩耗による部品交換の頻度を低減することは出来ない。
【特許文献１】特開２０００−３０３７９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、破砕効率を低下させること無く、摩耗する部品（破砕歯）の寿命を延命して交換頻度を低減出来る様な湿式破砕機の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の湿式破砕機（１００）は、回転軸（３）の円周上に固定された回転破砕歯（１）と、該回転破砕歯（１）と協働する固定破砕歯（２）とを設け、前記固定破砕歯（２）は回転破砕歯（１）との隙間（図９の符号δ）を調整可能に構成し、該回転破砕歯（１）を正逆何れの方向（図２の矢印βで示す時計方向及び反時計方向）にも回転可能とし、正逆何れの回転方向に対しても被破砕物（Ｍ：例えば、土砂中に混在する塊や礫等）を破砕する機能を有する構成であることを特徴としている（請求項１）。
【０００８】
正逆何れの方向に回転しても被破砕物（Ｍ：例えば、土砂中に混在する塊や礫等）を破砕するため、本発明においては、前記回転破砕歯（１）の破砕用のチップ（１１２）は半径方向に延在する軸線（図１０における軸Ｙ）について実質的に線対称になる様に構成されており、前記固定破砕歯（２）は、前記回転破砕歯（１）の回転中心を含む垂直軸線（図２の鉛直軸Ｙ）について実質的に線対称な複数の位置（図２においては左右２箇所）に設けられているのが好ましい（請求項２）。
【０００９】
また、本発明において、被破砕物（Ｍ：土砂中に混在する塊や礫等）を回転破砕歯（１）と固定破砕歯（２）との間の領域（図２における領域４１Ｌと領域４１Ｒ）へ誘導するための機構（図２の肩部４２或いは突起）を（ケーシング４の内壁面４ｉに）設けているのが好ましい（請求項３）。
【００１０】
さらに本発明において、破砕されるべき被破砕物（Ｍ：土砂中に混在する塊や礫等）と破砕する必要性の無いものとを分級する（篩い分ける）ためのスクリーン（８）を有しているのが好ましい。
【００１１】
本発明において、回転破砕歯（１）は、油圧または電気等のモータ駆動されるのが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
上述する構成を具備する本発明によれば、回転破砕歯（１）と固定破砕歯（２）による連続破砕機であるため、処理能力の点においては無駄な運転時間が無く、効率が良く、被破砕物（Ｍ：土砂中に混在する塊や礫等）の排出流体中の密度が概略一定となる。
【００１３】
また、本発明の破砕機（１００）では、正逆回転の何れにおいても被破砕物（Ｍ：土砂中に混在する塊や礫等）を破砕することが出来るので（図２における領域４１Ｌと領域４１Ｒの双方で破砕が可能なので）、回転破砕歯（１）と固定歯（２）の摩滅により隙間調整機能が発揮できなくなった場合に、回転破砕歯（１）の回転方向を逆転することにより、回転破砕歯（１）において使用されていない部分と、それまで破砕に寄与していなかった固定破砕歯（２）とによる破砕が行われる。
そのため、回転破砕歯（１）と固定破砕歯（２）の双方において破砕歯の摩滅していない部分（ビット１１，１２）で被破砕物（Ｍ）を破砕することが可能となり、その結果、回転破砕歯（１）と固定破砕歯（２）の双方の寿命を延命することが可能となる。
【００１４】
上述した様に、一方の回転方向で作用する破砕歯の部分（ビット１１、１２）が摩滅してから逆転しても良いが、破砕機（１００）の運転における所定時間毎に回転方向を逆転する様にしても（時間による交互運転）、寿命を延命することが出来る。
【００１５】
ここで、破砕機では、破砕部に被破砕物（土砂中に混在する塊や礫等）を効率良く導入することが要求される。当該被破砕物を破砕する必要が無いサイズにまで破砕することは、破砕機を駆動する原動機（駆動機）の負荷が増大するばかりか、破砕歯の摩滅を促進し、流体輸送機器や配管の摩耗にも多大な影響を与えてしまうからである。
しかし、従来の破砕機では、被破砕物（土砂中に混在する塊や礫等）は全てが破砕されるものではなく、被破砕物が回転破砕歯と固定破砕歯の間に侵入せずに、図４で示す様に、投入側に集団で移動して滞留してしまう（いわゆる「競り上がる」状態）場合も存在する。或いは、破砕の瞬間に、図５で示す様に、被破砕物の投入側に跳ね返ってしまうものが存在する。
【００１６】
これに対して本発明において、（ケーシング４内部に）被破砕物（Ｍ：土砂中に混在する塊や礫等）を回転破砕歯（１）と固定破砕歯（２）との間の領域（図２における領域４１Ｌと領域４１Ｒ）へ誘導するための機構（図２の肩部４２或いは突起）を設ければ（請求項３）、投入側に競り上がり、或いは跳ね上がってしまった被破砕物（Ｍ）を、回転破砕歯（１）と固定破砕歯（２）との間に誘導することが出来る。そのため、「破砕部に被破砕物を効率良く導入する」という破砕機に要求される条件を充足させることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
なお、図面において、同様な部材には同様な符号を付して、重複説明を省略している。
【００１８】
図１、図２は、本発明の湿式破砕機１００の構成を模式的に示している。
本発明の破砕機１００は、図３で示す様に、泥水シールド工法の施工に際して、掘削マシン（或いはシールドマシン）５０の後方（羽口６０側）で、土砂排出ポンプ７０の前方の切羽側に位置して使用される。ここで、泥水シールド工法では、上述した機器が配管８０（給水ライン）、９０（排出ライン）で連結されて、クローズド回路が構成される。
【００１９】
湿式破砕機１００は泥水シールド工事で使用されるため、泥水の存在下で使用に耐える必要が有る。かかる必要性に対応するべく、軸受に泥水が浸入しない様に、シール構造の軸受が採用されている。
また、内部に泥水が侵入して圧力が作用する（例えば、1ＭＰａの圧力が内部に作用する）ので、機構全体が耐圧構造となっている。
さらに、破砕機１００に連通する配管８０については、図示しないポンプで泥水の圧送を行うので、密閉構造となっている。
【００２０】
図１、図２において、湿式破砕機１００は、ケーシング４と回転破砕歯１と固定破砕歯２とを有し、回転破砕歯１は両端をケーシング４の長手方向の端部で且つケーシング４の高さ方向の中程に設けた軸受３０に軸支された回転軸３に固定されている。
前記ケーシング４の長手方向における一方の端面上方には流体投入口５が形成され、長手方向における他方の端面下方には流体排出口６が形成されている。
【００２１】
図３で示したシールドマシン５０で掘削した塊や礫を含む土砂は、湿式破砕機１００の流体投入口５を通過し、回転破砕歯１と固定破砕歯２との間に誘導され、塊や礫Ｍは規定以下の大きさに破砕され、流体排出口６を経て、図３で示した土砂排出ポンプ７０へ送られる。
ここで、回転軸３は図示しないモータ（または油圧モータ）で駆動されている。一方、固定破砕歯２は、隙間調整機構を有している。その隙間調整機構については、図９を用いて後述する。
【００２２】
回転破砕歯１が固定されている回転軸３は、図２の矢印βで示す様に、図２における時計方向にも反時計方向にも（正逆両方向に）回転可能に構成されている。従って、回転破砕歯１も、図２における時計方向にも反時計方向にも（正逆両方向に）回転可能である。
【００２３】
図２に示すように、ケーシング４の断面形状は、垂直の中心線Ｙに対して略左右対称形となっている。ケーシング４の内壁４ｉは上方から徐々に３段に拡幅され、その最も幅の広い壁面は、回転軸３と略同じ高さ位置から下方に下がるに従って、断面中央に向いつつ幅が徐々に狭まるように傾斜面４ｓを形成している。
【００２４】
図２の符号４１Ｌ、４１Ｒは、前記傾斜部４ｓの一部を含み、被破砕物である塊や礫Ｍを破砕する箇所であり、回転破砕歯１と固定破砕歯２との間の空間を示している。
【００２５】
そして、図２の矢印βで示す様に、時計方向にも反時計方向にも（正逆両方向に）回転可能に構成されており、前記回転破砕歯１の回転中心を含む垂直軸線（図２の鉛直軸Ｙ）について実質的に線対称な複数の位置（図２においては左右２箇所）に設けられている。そのため、被破砕物を破砕する領域も、図２で示す領域４１Ｌと領域４１Ｒとの２箇所となる。
【００２６】
換言すれば、図示の実施形態に係る破砕機では、
（１） 図２における時計方向或いは反時計方向の何れか一方のみに回転して、領域４１Ｌと領域４１Ｒの何れか一方の領域で塊や礫等の被破砕物Ｍを破砕し、回転破砕歯１及び／又は固定破砕歯２が摩耗したならば、逆方向に回転する、或いは、
（２） 所定の運転時間毎に、回転破砕歯１或いは回転軸３の回転方向を、図２における時計方向、反時計方向に（正逆何れかの方向に）、交互に切り換える、
という方式の何れかを採用することにより、回転破砕歯１及び固定破砕歯２の寿命を延ばす（延命する）ことが出来る、という効果が有る
【００２７】
図２における時計方向或いは反時計方向の双方に回転可能で、且つ、その回転方向を変更自在に構成するためには、例えば、回転破砕歯１或いは回転軸３の回転駆動源として、回転方向を切換可能な原動機を採用すれば良い。或いは、回転駆動源の回転方向は一方向のみであっても、回転駆動源から回転破砕歯１或いは回転軸３へ回転を伝達する伝達系に、回転方向を逆転可能な変速機を介装すれば良い。その他、公知、市販の手段を用いて、回転破砕歯１或いは回転軸３の回転方向を、図２における時計方向或いは反時計方向の双方に自在に切り換えることが可能である。
【００２８】
ここで、図１４で示す様な乾式破砕機、例えば陸上に設置されたクラッシャー１１０では、クラッシャー１１０の下方は開放された構成となっており、例えば、破砕された土砂搬送用のベルトコンベア１２０がクラッシャー１１０の開放された部分１１１の下方にセットされる。そして、クラッシャー１１０の上方がシュート或いはホッパー１１２を構成している。
そして、図１４で示す様な乾式破砕機においても、クラッシャーにジャム（引っ掛かりによる回転停止）が発生した際に、ジャム解消のため、逆転させる例が存在する。
【００２９】
しかし、図示の実施形態では、ジャミング解消時にのみ逆転するのではなく、図２の符号βで示す時計方向回転、反時計方向回転の何れでも破砕を行う点に特徴がある。換言すれば、逆転可能に構成された図１４で示す様な乾式破砕機は、逆回転時には塊や礫等を破砕しないが、図示の実施形態によれば、回転方向が何れであろうとも、土砂中に混在する塊や礫等を破砕することが出来る。
【００３０】
破砕機のケーシング４の内壁４ｉには、破砕する際に塊（Ｍ）の跳ね返りを防止するために、図２において、符号４２（図２では４箇所：符号４２は２箇所のみ図示）で示す様な肩部（前述の拡幅した角部、或いは突起）を設けている。
被破砕物Ｍ（掘削された土砂に混在する塊や礫等）を破砕するためには、回転破砕歯１と固定破砕歯２との間の隙間（図２における領域４１Ｌ及び／又は領域４１Ｒ）へ押し込む必要がある。
【００３１】
肩部４２を設けたことにより、図４で示す様に、破砕するべき礫等の被破砕物Ｍが上方へ競り上がってしまうことが防止される。
或いは、図５で示す様に、大きな被破砕物（塊等）Ｍが上方へ跳ね上がってしまうことが防止される。図５において、折れ曲がった矢印Ｙｋは、一端上昇した被破砕物（塊等）Ｍが肩部４２によって下方に落下する際の軌跡を示している。
ここで、肩部４２に代えて、突起や凸部をケーシング４の内部に形成しても良い
【００３２】
回転破砕歯１と固定破砕歯２については、図６〜図８において、その詳細が示されている。
図６は、図１の上方から回転破砕歯１と固定破砕歯２（図６では、一方の固定破砕歯２のみを示す）を見た状態を示している。
図中、符号３ｃは図示しない回転軸の中心を示す。
図６から明らかな様に、回転破砕歯１は、複数枚の比較的大径のアウタ回転ビット１１と、複数枚の比較小径のインナ回転ビット１２とを、長手方向（図６の矢印Ｌ方向）へ交互に重ねて構成している。そして、固定破砕歯２も、アウタ回転ビット１１に対応する位置に設ける複数枚のアウタ用固定ビット２１と、インナ回転ビット１２に対応する位置に設ける複数枚のインナ用固定ビット２２とを、長手方向へ交互に重ねて構成している。換言すると、アウタ回転ビット１１と同じ数のアウタ用固定ビット２１が存在し、インナ回転ビット１２と同じ数のインナ用固定ビット２２が存在するのである。
【００３３】
図６において、アウタ用固定ビット２１とインナ用固定ビット２２とを長手方向へ交互に重ねて構成した固定破砕歯２が、長手方向Ｌに移動することを防止するため、固定ビット横移動防止用ボルト１３が複数本設けられている。該固定ビット横移動防止用ボルト１３は、１対の押圧板１５を介してビットの集合体の両端部を押圧してビット集合体の長手方向の移動を拘束している。
なお、アウタ回転ビット１１は図７に詳細が示されており、インナ回転ビット１２は図８に詳細が示されている。
【００３４】
図２を参照して説明したように、破砕するべき塊や礫等の被破砕物Ｍは、回転破砕歯１と固定破砕歯２の間の領域４１Ｌ、４１Ｒに誘導されて破砕されるが、かかる領域４１Ｌ、４１Ｒにおける回転破砕歯１と固定破砕歯２との間隔は、調節可能に構成されている。具体的には、固定破砕歯２を図２の水平方向Ｈに移動可能に構成して、回転破砕歯１と固定破砕歯２との間隔を調節する。
図９には、固定破砕歯２を図２の水平方向Ｈに移動して、回転破砕歯１との間隔（図９における符号「δ」）を調節するための機構が示されている。
【００３５】
図９において、固定破砕歯２の回転破砕歯１から離隔した側（図９においては右側）には、固定破砕歯２を水平方向Ｈについて移動するための「押引用ボルト」（アジャスタボルト）２３が設けられている。明確には図示されていないが、当該「押引用ボルト」（アジャスタボルト）２３は、複数のアウタ用固定ビット１１及びインナ用固定ビット１２の各々について１本ずつ設けられている。
ケーシング４において、上下方向について回転軸３の中心点３ｏよりもやや下方よりの位置に、固定破砕歯２の調整溝４ｎが形成されている。この溝４ｎに沿って、固定破砕歯２は水平方向Ｈに沿って（図９においては左右に）スライドする様に構成されている。
【００３６】
例えば、固定破砕歯２が摩耗して間隔δが大きくなった場合には、「押引用ボルト」２３を「押」方向に回転して、固定破砕歯２を図９において左側へ移動し、以って、間隔δを適正な数値に保つことが出来る。
固定破砕歯２は、例えば１０ｍｍ〜４０ｍｍの範囲で移動可能である。換言すれば、回転破砕歯１と固定破砕歯２との間の隙間δも、１０ｍｍ〜４０ｍｍに対応して調節可能である。
図９中、２点鎖線は間隙調整後の固定破砕歯２の位置を示す。
【００３７】
なお、回転破砕歯１も固定破砕歯２も、塊や礫等の被破砕物Ｍを破砕する以下に詳述するチップは、図７においてハッチングを付して示す部分（刃先）のみを超硬材Ｋで構成している。
【００３８】
次に、図７、図８を参照して、回転破砕歯１について説明する。
図示の実施形態では、アウタ回転ビット１１（図７）は各々２本の取付けボルト１１３で、回転軸３に固定された３つのパート１１１を有している。一方、インナ回転ビット１２（図８）は、図示しない取付けボルトで回転軸３に固定された３つのパート１２１を有している。
アウタ回転ビット１１のパート１１１において、回転軸３に固定された際に半径方向に突出する様にチップ１１２が形成されている。同じくインナ回転ビット１２のパート１２１において、回転軸３に固定された際に半径方向に突出する様にチップ１２２が形成されている。
各チップ１１２、１２２のハッチングを付した箇所は、超硬材Ｋで構成されている。なお、図７及び図８において、符号Ｋ２は固定破砕歯２に設けられた超硬材を示す。
【００３９】
図１０において、上述したチップは符号１１２で示されており、チップ１１２の中央を通る半径方向軸線（図１０における軸Ｙ）について線対称な形状に構成されている。
チップ１１２は、その中央を通る半径方向軸線Ｙについて線対称な形状に構成し、当該軸線の両側に超硬材Ｋより成る部分を設けたことにより、図２における時計方向、或いは反時計方向に回転したとしても（正逆両方向に回転しても）、チップ１１２の超硬材Ｋは、固定破砕歯２の超硬材Ｋ２（図８、図９参照）と協働して被破砕物を破砕するのである。
【００４０】
ここで、破砕ビットのチップ形状について、図１１〜図１３を参照して説明する。
図１１は図示の実施形態における破砕ビットのチップ形状である。図１１の形状では、両側のハッチング部分Ｋのみが超硬材で構成されている。そして、固定破砕歯２の超硬材部分（図７のハッチング部分Ｋ２）と協働して、土砂中に混在する塊や礫等の被破砕物Ｍを破砕する。
図１１の例では、チップ全体を超硬材で構成していないので、材料費、製造コストを抑制出来る。また、超硬材で構成された部分Ｋの隅部分が、比較的欠け難い様に、角部が鈍角形状に構成されている。
【００４１】
図１２はチップ１１２Ｄ全体を超硬材Ｋで構成し、且つ、その断面形状を長方形としている。この形状は、チップの隅部Ｃが欠けてしまう可能性が高い。換言すれば、超硬チップ１１２Ｄは硬いだけに直角の隅部Ｃは欠け易い。
【００４２】
図１３はチップ１１２Ｅ全体を超硬材Ｋで構成し、且つ、その断面形状を半円形或いは曲面断面としている。図１３の断面形状では、長硬チップ１１２Ｅが欠けてしまう危険性は小さいが、チップの１部分のみを超硬材とすることは困難である。そのため、図１３のチップ１１２Ｅでは、ビット全体を超硬材Ｋで形成しなくてはならず、製造コストが高価となるという問題を有している。
【００４３】
前述したように、アウタ回転ビット１１（図７）も、インナ回転ビット１２（図８）も、破砕用のチップ１１２、１２２を有する３つの「パート」１１１（図７）、１２１（図８）が３つ集まって、一つのビットを構成する。超硬材Ｋは、超硬材以外の「パート」１１１、１２１にロウ付けされている。なお、超硬材以外の「パート」１１１、１２１は一体成形されている。
【００４４】
図７、図８を参照すれば明らかな様に、回転軸３の断面形状は正６角形である。
従来の湿式破砕機では、回転軸の断面形状は、例えば１２角形があり、断面形状が円形に近かった。
しかし、断面形状が円形に近いと、破砕用のチップを備えたパートの内周面が、回転軸の外周面を滑ってしまうので、回転軸が（チップを備えた）パートを保持する機能が比較的弱かった。
これに対して、図示の実施形態では、（回転破砕歯１の）回転軸３の断面形状を６角形に構成したので、破砕用のチップ１１２、１２２を備えたパート１１１、１２１の内周面１１１ｉ、１２１ｉが、回転軸３の外周面と確実に係合する。すなわち、破砕用のチップ１１２、１２２を備えたパート１１１、１２１を回転軸３の外周部へ保持する力が強くなる。
【００４５】
なお、回転軸３の断面形状を４角形に形成した場合には、破砕用のチップを設けたパートの内周側（回転軸３の外周面に係合する側）の形状が複雑となってしまい、その加工が困難である。
すなわち、図示の実施形態では、回転軸３の断面形状としては、破砕用のチップ１１２、１２２を設けたパート１１１、１２１をその外周面で確実に係合出来るという条件と、当該パートの加工が複雑に成り過ぎないという条件を同時に満たすものとして、６角形と言う（断面）形状を採用した。
【００４６】
図７において、前述したように、各パート毎に、2本の固定ボルト１１３でパート１１１を回転軸３に固定（締結）している。
固定ボルト１１３が１本のみでは、破砕用のチップを有するパート１１１と回転軸３との間に作用する剪断力や、パート１１１側に伝達するべきトルクを考慮すると、強度的に厳しい。一方、１つのパートに３本のボルト１１３を用いるのでは、構造が煩雑となってしまうからである。
【００４７】
従来は、回転軸３と平行な方向（図７で紙面と垂直な方向）から締結用ボルトを挿入して、アウタ回転ビット及びインナ回転ビットを回転軸に締結していた。
かかる構成では、破砕用のチップを交換する際に、交換するべきチップを設けたアウタ回転ビット或いはインナ回転ビットを取り出すためには、先ず、回転軸を抜く必要がある。
しかし、回転軸を抜いてしまうと、チップを交換して再び組み立てるまでに費やされる労力が大きい。
これに対して、図示の実施形態では、図７の半径方向に挿入されているパート締結用のボルト１１３を外せば、交換するべきチップ１１２を設けたパート１１１を取り出すことが出来る。すなわち、回転軸３を抜かなくても、破砕用のチップ１１２を交換できるので、摩耗した破砕用のチップ１１２の交換作業に費やされる労力を極めて軽減することができる。
【００４８】
なお、ボルト１１３は図７のアウタ回転ビット１１について図示されているが、図８で示すインナ回転ビット１２についても同様に設けられている。
【００４９】
ここで、図７において、（パート１１１を回転軸３へ締結する）ボルト１１３の挿入孔１１４は、当該ボルト１１３を挿入後、図示しないコーキング材で挿入孔１１４を密封する様にシールされる。
上述した様に、摩耗したチップ１１２を交換する際に、ボルト１１３の取り外しを容易に行うため、当該ボルト１１３は六角孔付ボルトで構成されている。この六角孔に泥が入らないようにコーキング材でシールするのである。
パートを回転軸３へ締結するボルトの挿入孔に当該ボルトを挿入後、コーキング材で挿入孔を密封する様にシールする構成は、図８のインナ回転ビット１２についても同様である。
【００５０】
再び図１、図２において、流体投入口５から回転破砕歯１との間には、流体内に含有される塊や礫等の被破砕物Ｍを分級するために、スクリーン８が設けられている。
このスクリーン８を透過する様な小径なものであれば、回転破砕歯１及び固定破砕歯２による破砕が為されない。従って、スクリーン８を設ける箇所如何により、回転破砕歯１及び固定破砕歯２において、歯が摩耗しない領域が生じる。
なお、図１における符号７は、スクリーン８を設けるための支持部材である。
【００５１】
この支持部材７は複数設けられており、スクリーン８によって細かい粒子の多くが被破砕物Ｍより遠方に行くのでスクリーン８の位置を図における左側から右側に順次移動して取り付ければ、破砕歯１の摩耗に対し効率的とすることが出来る。
【００５２】
図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではないことを付記する。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施形態に係る湿式破砕機の構成を説明する断面図。
【図２】図１のＸ−Ｘ断面矢視図。
【図３】泥水シールド工法の機械装置を説明する模式図。
【図４】実施形態に係る被破砕物の競り上がりを防止する構造を説明する部分断面図。
【図５】実施形態に係る被破砕物の競り上がり防止構造によって被破砕物の跳ね返り防止を説明する部分断面図。
【図６】実施形態に係る湿式破砕機の上方から回転破砕歯と固定破砕歯を見た状態を示した図。
【図７】本発明の実施形態に係り回転破砕歯のアウタ回転ビットの構造を説明する図。
【図８】本発明の実施形態に係り回転破砕歯のインナ回転ビットの構造を説明する図。
【図９】本発明の実施形態に係り固定破砕歯の調整機構を説明する部分立面図。
【図１０】本発明の実施形態に係り回転破砕歯の回転ビットにおけるチップの構造を説明する図。
【図１１】本発明の実施形態に係りチップの形状の一実施例示す正面図。
【図１２】本発明の実施形態に係りチップの形状の第1の変形例を示した正面図。
【図１３】本発明の実施形態に係りチップの形状の第２の変形例を示した正面図。
【図１４】従来技術における乾式破砕機の要部を示した模式図。
【符号の説明】
【００５４】
１・・・回転破砕場
２・・・固定破砕場
３・・・回転軸
４・・・ケーシング
５・・・流体投入口
６・・・流体排出口
７・・・支持部材
８・・・スクリーン
１１・・・アウタ回転ビット
１２・・・インナ回転ビット
２３・・・押し引き用ボルト／アジャスタボルト
１００・・・湿式破砕機
１１１、１２１・・・パート
１１２、１２２・・・チップ
１１３・・・取付けボルト
１１４・・・挿入孔
Ｋ・・・超硬材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸の円周上に固定された回転破砕歯と、該回転破砕歯と協働する固定破砕歯とを設け、該固定破砕歯は回転破砕歯との隙間を調整可能に構成し、前記回転破砕歯を正逆何れの方向にも回転可能とし、正逆何れの回転方向に対しても被破砕物を破砕する機能を有する構成であることを特徴とする湿式破砕機。
【請求項２】
前記回転破砕歯の破砕用のチップは半径方向に延在する軸線について実質的に線対称になる様に構成されており、前記固定破砕歯は、前記回転破砕歯の回転中心を含む垂直軸線について実質的に線対称な複数の位置に設けられている請求項１の湿式破砕機。
【請求項３】
被破砕物を回転破砕歯と固定破砕歯との間の領域へ誘導するための機構を設けている請求項１、２の何れかの湿式破砕機。
【請求項１】
回転軸の円周上に固定された回転破砕歯と、該回転破砕歯と協働する固定破砕歯とを設け、該固定破砕歯は回転破砕歯との隙間を調整可能に構成し、前記回転破砕歯を正逆何れの方向にも回転可能とし、正逆何れの回転方向に対しても被破砕物を破砕する機能を有する構成であることを特徴とする湿式破砕機。
【請求項２】
前記回転破砕歯の破砕用のチップは半径方向に延在する軸線について実質的に線対称になる様に構成されており、前記固定破砕歯は、前記回転破砕歯の回転中心を含む垂直軸線について実質的に線対称な複数の位置に設けられている請求項１の湿式破砕機。
【請求項３】
被破砕物を回転破砕歯と固定破砕歯との間の領域へ誘導するための機構を設けている請求項１、２の何れかの湿式破砕機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００７−６１７３１（Ｐ２００７−６１７３１Ａ）
【公開日】平成１９年３月１５日（２００７．３．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２５０６５１（Ｐ２００５−２５０６５１）
【出願日】平成１７年８月３１日（２００５．８．３１）
【出願人】（５９１０７５６３０）株式会社アクティオ (33)
【出願人】（０００１０５４９７）コクド工機株式会社 (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年３月１５日（２００７．３．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年８月３１日（２００５．８．３１）
【出願人】（５９１０７５６３０）株式会社アクティオ (33)
【出願人】（０００１０５４９７）コクド工機株式会社 (2)
【Ｆターム（参考）】
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