JP2001288773A - 堅い地表の掘削装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】堅い地表の掘削装置 【解決手段】固定手段が、上部フレームの主面に取り付
けられた複数の変形可能部材と、膨張可能部材が主フレ
ームとトレンチの壁部の間に力を及ぼすための圧力流体
を膨張可能部材中に噴出する手段と、主フレームとトレ
ンチの間には力が伝達されないようにするために、圧力
流体を膨張可能部材から逃がすことができる手段とを備
える点に特徴を有する地中にトレンチを掘削する装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、地表、特に堅い
地表にトレンチを掘削するためのドリルを使用する装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に２つのドリルを用いるトレンチ掘
削装置は、深くて幅が比較的狭いトレンチを造成するの
に適切である。しかしながら、この装置が、石のように
堅いか、非常に堅い地中に掘削を進める段になると、従
来の装置が不適切なことがわかる。現在表土に用いられ
るドリルの最大荷重は、６０(メートル)トンである。そ
のような装置は、ホイストケーブルの端部から懸垂され
るので、掘削を行うためにドリルに伝達されるものはそ
れらの自重である。不幸なことに、上記の類の地表にお
いては、適切な掘削を達成するために必要な荷重は１０
０トンから１５０トンの範囲に亘り、或いは、もっと大
きい場合がある。この力は、ツールの数とドリルのホイ
ールにマウントされるツールのタイプによって決まる。

【０００３】装置の重量を増す最も簡単な解決策は、ド
リルのフレームに負荷をかけることである。しかしなが
ら、それには、大能力のホイストを使用しなければなら
ず、当然のことながら、特にサイトの機構に関して主要
な欠点を生じる。

【０００４】この欠陥を是正するために、堅い地中にト
レンチを掘削することを可能にする特別なタイプの掘削
装置に付いて、出願人の名の下にフランス特許第２，７
４９，３３３号において既に提案がなされている。

【０００５】添付図面１は、前記の文献に記載された掘
削装置の正面図である。これは、ジブから懸垂されたプ
ーリーブロック１２自身の端部から懸垂された主フレー
ム１０を有する。この主フレーム１０は、２つの垂直な
主体面を備えており、その前部面１４だけを眺めること
ができる。この装置はまた、主フレーム１０の底端部に
おいて垂直に平行移動が可能な掘削アセンブリー１６を
備える。この掘削アセンブリー１６は、掘削廃棄物を捕
捉する水の流れを吸い上げるためにマウントされたポン
プ２０を備える支持構造体１８を不可欠に有し、前記ポ
ンプ２０は可撓性の排水ホースに接続される。この掘削
アセンブリーはまた、支持構造体１８に固定された油圧
モータによって回転される、ドラムに取り付けられた２
つの回転カッター２４、２６を有する。この支持構造体
１８は、アクチュエータ２８、３０によって主フレーム
１０に対して移動されることができ、これらのアクチュ
エータは、最初に、掘削アセンブリー１８を主フレーム
に対して移動し、次に、主フレーム１０が掘削されつつ
あるトレンチ内に固定されたとき、掘削アセンブリーに
追加的に力を付与するように機能する。そのような固定
を実行するために、主フレーム１０は２つのシューを備
えており、ここではそのうちの１つのシュー３２だけが
眺められる。これらのシューは、例えば、アクチュエー
タによって、主フレームをトレンチ内に固定するために
フレームから移動されることができる。

【０００６】そのような配置変更は、実際に、カッター
２４、２６に付与される力を増大することができ、それ
によって、これらのカッターが非常に堅い地中に掘削を
進めることができるようにする。しかしながら、シュー
３２の作用面の大きさが比較的小さく、主フレームを固
定するために大きな力を発現しなければならない場合に
は、トレンチの側壁に対向するこれらのシューによって
及ぼされる力は、非常に大きい。もしも、トレンチが、
シューの高さにおいて、岩のように極めて堅い材質であ
るならば、そのような加圧力は受け入れられる。しかし
ながら、シューが、既に掘削された比較的柔らかな表土
と岩との間の遷移区域にあるならば、有効な固定を達成
するために必要な力を発現するためにシュー３２を使用
することは不可能である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】この発明の１つの目的
は、非常に堅い地中においても、特に、土壌が比較的柔
らかい土壌と非常に堅い土壌の間の大きな遷移区域を有
する場合にも、トレンチを掘削するために有効に使用さ
れる回転カッタータイプの掘削装置を提供することであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、この発明は、地中にトレンチを掘削する装置を提供
し、この装置は、２つの垂直主面を備える主フレーム
と、前記フレームの底部に配置された支持体を備える掘
削アセンブリーと、前記主フレームに対し、前記掘削ア
センブリーに予定の力を付与することによって、前記掘
削アセンブリーに前記主フレームに対する垂直な平行移
動を発生させる手段と、前記主フレームを前記トレンチ
の壁部に固定するための固定手段とを有し、前記手段
は、前記主面にマウントされる。この装置は、固定手段
が、上部フレームの前記主面に取り付けられた複数の変
形可能部材と、前記膨張可能部材が前記主フレームとト
レンチの壁部の間に力を及ぼすための圧力流体を前記膨
張可能部材中に噴出する手段と、前記主フレームとトレ
ンチの間には力が伝達されないようにするために、前記
圧力流体を前記膨張可能部材から逃がすことができる手
段とを備える点に特徴を有する。

【０００９】膨張可能部材の存在が、固定部材が向き合
って接するトレンチ壁部の面積を拡大することが理解さ
れるであろう。したがって、壁部に作用する過剰な圧力
なしに、装置の上部フレームを適切に固定するのに充分
な力を増大することができることが可能である。

【００１０】第一の具体例においては、主フレームの主
面に取り付けられた縁部を備える弾性変形可能な材料の
複数のストリップが膨張可能部材の外側面に配置されて
おり、膨張可能部材は、したがって、ストリップと主フ
レームの主面の間に介装される。

【００１１】これは、第一に膨張可能部材を保護し、第
二に膨張可能部材によって増大される水平方向の力を、
アクチュエータによって掘削アセンブリーに付与される
力を補償するための水平成分に変換する。これに加え
て、ストリップは変形されることができるので、これら
は既に掘削が完了しているトレンチの壁部の不均一な形
状を収容することができる。

【００１２】第二の具体例においては、上部フレームの
主面に接続されたリジッドなプレートが、トレンチの壁
部に向かうように見える膨張可能部材の面と向き合って
配置される。膨張可能部材が膨張されたとき、これら
は、それらの残りの内圧を前記プレートに伝達する。

【００１３】この具体例は、固定力が、大面積のリジッ
ドプレートを介して壁部に伝達され、それによって、与
えられた固定力のために付与される圧力を一層減少する
という利点を有する。

【００１４】この発明の他の特徴と利点は、非限定的な
例示として与えられるこの発明の下記の様々な具体例の
説明を検討することによって明らかとなろう。説明は添
付図面を参照する。

【００１５】

【発明の実施の形態】この発明の掘削装置の主要な部材
を先ず図２を参照して説明する。同図において、主面３
２、３２´を備える掘削装置の上部主フレームが観察さ
れる。掘削装置１８と、垂直方向に作用するアクチュエ
ータ２８および３０によって主フレーム１０に接続され
たそのカッターホイール２４、２６が象徴的に示され
る。

【００１６】この発明において、４０のような膨張可能
部材は、主フレーム１０の主面３２、３２´の各々の一
部に適合される。これらの膨張可能部材は、例示を介し
て、これらの主面の幅の全体を占め、それらは、大体並
んで配置される。各膨張部材４０は、耐漏洩性を備え弾
性変形可能な材料の壁部３２によって規定される膨張可
能クッションによって構成される。各膨張可能クッショ
ンは、その面４２ａの１つを介して、主フレームの主面
３２´に固定され、主膨張管４６に接続される個別の膨
張管４４に接続される。これらの管は固定力の大きさを
制御するための調節可能な圧力リミッターを含むことが
できる。

【００１７】この第一の具体例においては、図３のＡに
詳細に示すように、各膨張可能クッション４０は、その
縁部４８ａ、４８ｂが上部フレームの壁部３２´に固定
される補強ゴム部材を備えるストリップ４８によって覆
われる。同図には、掘削されつつあるトレンチの壁部の
１つ５０が観察される。圧力流体(好ましくは液体)が管
４４、４６を介して膨張可能部材４０中に噴射されると
き、膨張可能部材の容積が増大し、それによって、ゴム
材料のストリップ４８を壁部５０に対向して押圧するこ
とが理解されるであろう。膨張可能部材４０内に存在す
る圧力は、壁部５０に対向する水平方向成分Ｆを有する
力を増大し、この力が垂直方向の固定力Ｆ´に変換され
る。充分な数の膨張可能部材４０を主面に配置すること
によって、膨張可能部材と変形可能ストリップ４８を介
して作用される圧力が大きくなることなしに、極めて大
きい合計の垂直方向固定力が得られることが理解される
であろう。このことは、たとえ、既に掘削を終えたトレ
ンチのこの部分における材料の性質が限られた強さであ
ったとしても、充分な固定効果を得ることを可能にす
る。

【００１８】しかしながら、図３のＢに示すように、膨
張可能部材４０が最早圧力を有しないとき、ストリップ
４８はトレンチの内壁部５０から移動され、掘削装置は
トレンチの新たなセクションを掘削するために移動され
る。

【００１９】固定手段の第二の具体例を説明するため
に、図４のＡおよび図４のＢを参照する。

【００２０】これらは、例えば、図３のＡ、３のＢに示
すものと同一の膨張可能クッションを備える膨張可能部
材４０によって構成される。これらのクッション４０
は、１つの面を介して主フレームの壁部３２´に固定さ
れ、これらは、圧力流体の管に接続される。この第二の
具体例においては、膨張可能部材４０によって占められ
る全表面積を覆うリジッドなプレート６０が、ヒンジリ
ンク機構６２を介して壁部３２´の取り付けられる。例
示を介して、このリンク機構６２は、コネクチングロッ
ド、一層正確にいえば、複数のコネクチングロッドによ
って構成されることができ、丈夫の膨張可能なクッショ
ン４０ａの上方に配置される。膨張可能部材４０が実際
に膨張されると、リジッドプレート６０にトレンチの壁
部５０に対向する圧力が付与されることが理解されるで
あろう。このことは、一方においてトレンチの壁部に限
られた圧力を付与しつつ、大きい固定力を得ることを可
能にする。その理由は、大きい表面積のプレート６０が
トレンチの壁部に対向して連続的に押圧されるからであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】先行技術にかかる掘削装置の正面図。

【図２】この発明の掘削装置の第一の具体例の概略的側
面図。

【図３】膨張可能部材の第一具体例であって、図３のＡ
は膨張状態を、図３のＢは非膨張状態を示す。

【図４】膨張可能部材の第二具体例であって、図４のＡ
は膨張状態を、図４のＢは非膨張状態を示す。

【符号の説明】

１０…主フレーム，１８…掘削装置，２４‐２６…カッ
タ０ホイール，２８‐３０…アクチュエータ，３２，３
２´…主面，４０…膨張可能部材，４６…主膨張管，５
０…壁部，６０…プレート，６２…ヒンジリンク機構。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 装置は、固定手段が、上部フレームの前
   記主面に取り付けられた複数の変形可能部材と、 前記膨張可能部材が前記主フレームとトレンチの壁部の
   間に力を及ぼすための圧力流体を前記膨張可能部材中に
   噴出する手段と、 前記主フレームとトレンチの間には力が伝達されないよ
   うにするために、前記圧力流体を前記膨張可能部材から
   逃がすことができる手段とを備える点に特徴を有し、 ２つの垂直主面を備える主フレームと、 前記フレームの底部に配置された支持体を備える掘削ア
   センブリーと、 前記主フレームに対し、前記掘削アセンブリーに予定の
   力を付与することによって、前記掘削アセンブリーに前
   記主フレームに対する垂直な平行移動を発生させる手段
   と、 前記主フレームを前記トレンチの壁部に固定するための
   固定手段とを備え、 前記手段は、前記主面にマウントされる、地中にトレン
   チを掘削する装置。
2. 【請求項２】 膨張可能部材を膨張させる効果の下に移
   動することができる強力層が、トレンチの壁部に対面す
   る各膨張部材の面に配置される点に特徴を有する請求項
   １記載の掘削装置。
3. 【請求項３】 前記移動可能部材は、その縁部が主フレ
   ームの主面の１つに取り付けられる弾性変形可能な材料
   の複数のストリップによって構成され、 少なくとも、１つの膨張可能部材が、前記ストリップと
   前記主面の間に介装される点に特徴を有する請求項２記
   載の掘削装置。
4. 【請求項４】 前記移動可能部材は、前記主面に接続さ
   れたリジッドなプレートによって構成され、前記接続
   は、前記プレートが前記主面と直角をなす方向に移動す
   ることを可能にする機械的手段によってなされ、 前記膨張可能部材は、前記主面と前記プレートの間に介
   装される点に特徴を有する請求項２記載の掘削装置。
5. 【請求項５】 前記膨張可能部材は、耐漏洩性を備え弾
   性変形可能な材料製の膨張可能なクッションである点に
   特徴を有する請求項１〜４のいずれか１記載の掘削装
   置。