JP2007146642A - Trench wall device and method for forming groove in soil - Google Patents

Trench wall device and method for forming groove in soil Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To form a groove by effectively lowering a soil working device in soil through use of a trench wall device. <P>SOLUTION: The trench wall device is provided with the ground working device including a frame which has a means for removing an exposed ground at a bottom part and a means for lowering the ground working device in the ground at least in an almost vertical direction. For achieving this object, at least one gyroscope for judging a rotating position of the ground working device relative to a vertical axis is provided, and a method for forming the groove in the ground by the trench wall device is provided. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、トレンチウォール装置と、土壌に溝を形成する方法に係り、特に、請求項1の前提部に従ったトレンチウォール装置と、請求項10の前提部に従った土壌に溝を形成する方法に関する。   The present invention relates to a trench wall device and a method of forming a groove in soil, and in particular, to form a trench in a trench wall device according to the premise of claim 1 and soil according to the premise of claim 10. Regarding the method.

本発明に関連するトレンチウォール装置は、例えば特許文献1において知られている。この刊行物は、一方では、フレーム底部にグラブショベルが設けられたトレンチウォールグラブを開示し、他方では、露出した土壌を除去するために回転可能に設定された4枚のカッティングホイールがフレーム底部に設けられたトレンチウォールカッタを開示する。   A trench wall device related to the present invention is known, for example, in Patent Document 1. This publication, on the one hand, discloses a trench wall grab with a grab shovel at the bottom of the frame, and on the other hand, four cutting wheels set at the bottom of the frame, which are set to rotate to remove exposed soil. Disclosed is a trench wall cutter provided.

トレンチウォール装置を土壌中に下降させると、土壌内に矩形断面を有するほぼ四角形の溝が形成される。この溝を支持液又は懸濁液の少なくとも一方で満たし、支持液又は懸濁液の少なくとも一方を硬化させることによりトレンチ(溝)壁を仕上げることができる。露出した土壌をトレンチ壁要素の形成のために使用することもできる。   When the trench wall device is lowered into the soil, a substantially square groove having a rectangular cross section is formed in the soil. The trench (groove) wall can be finished by filling the groove with at least one of the supporting liquid or suspension and curing at least one of the supporting liquid or suspension. The exposed soil can also be used for the formation of trench wall elements.

大きなトレンチ壁を形成するには、トレンチウォール装置を下降させ、引き出し、隣接して特に重なり合う位置で再び下降させることを繰り返し行う。トレンチウォール装置を下降させる度にトレンチ壁区画(パネル)が1つ形成され、各トレンチ壁区画が互いに重なり合ってトレンチ壁全体を形成する。トレンチ壁区画の形成時におけるトレンチウォール装置の誘導装置として、土壌表面すなわち地上にガイドフレームを設けることができる。   In order to form a large trench wall, the trench wall device is lowered, pulled out and lowered again at adjacent, particularly overlapping positions. Each time the trench wall device is lowered, one trench wall section (panel) is formed, and the trench wall sections overlap each other to form the entire trench wall. A guide frame can be provided on the soil surface, that is, on the ground as a guide device for the trench wall device when forming the trench wall section.

欧州特許出願公開第0903443A2号明細書European Patent Application No. 0903443A2

しかし、既知のトレンチウォール装置の動作においては、特に土壌地質が変化する場合に、結果として得られるトレンチ壁の強度がすべての目的に適うものではないことがある。   However, in the operation of known trench wall devices, the resulting trench wall strength may not be suitable for all purposes, especially when soil geology changes.

本発明の目的は、特に高品質を有するトレンチ壁の形成を可能とするレンチウォール装置及び土壌に溝を形成する方法を提供することである。   It is an object of the present invention to provide a wrench wall device and a method for forming grooves in soil that allow the formation of trench walls having particularly high quality.

この目的は、本発明に従って請求項1に記載の特徴を有するトレンチウォール装置及び請求項10に記載の特徴を有する土壌に溝を形成する方法により解決される。好適な実施形態は、従属する請求項から明らかになる。   This object is solved according to the invention by a trench wall device having the features of claim 1 and a method for forming grooves in the soil having the features of claim 10. Preferred embodiments emerge from the dependent claims.

本発明に係るトレンチウォール装置は、露出した土壌を除去する手段が底部に設けられたフレームを含む土壌作業装置と、土壌作業装置を土壌中に、垂直軸方向にほぼ平行に下降させる手段とを備えている。   The trench wall device according to the present invention includes a soil working device including a frame in which means for removing exposed soil is provided at the bottom, and means for lowering the soil working device into the soil substantially parallel to the vertical axis direction. I have.

本発明に係る土壌に溝を形成する方法では、土壌作業装置のフレーム底部に設けられている露出した土壌を除去する手段が作動し、土壌作業装置が垂直軸方向に平行に土壌中に下降する。   In the method for forming grooves in the soil according to the present invention, the means for removing the exposed soil provided at the bottom of the frame of the soil working device is activated, and the soil working device is lowered into the soil in parallel to the vertical axis direction. .

本発明に係るトレンチウォール装置は、垂直軸周りの土壌作業装置の回転位置を決定する測定装置、特にジャイロスコープが少なくとも1つ設けられていることを特徴とする。   The trench wall device according to the present invention is characterized in that at least one measuring device, particularly a gyroscope, for determining the rotational position of the soil working device around the vertical axis is provided.

本発明の基本原理は、いくつかの事例中に観察することができるトレンチ壁の不十分な品質が、土壌作業装置が土壌中を下降中に、垂直軸周りに土壌作業装置が回転することのせいであろうという事実に基づく。このような垂直軸周りの回転が、例えば石礫にぶつかるときなどのように、露出した土壌の硬度が除去断面に沿って変化するという事実によって生じ、その結果、土壌作業装置が土壌除去中に正しい位置から逸れる。このような場合、トレンチウォール装置は四角形ではなく、どちらかというと、ねじれた螺旋状の溝を形成する。この結果、隣接するトレンチ壁区画は、土壌表面、つまり地表では互いに正しく位置決めされたとしても、より深いところではもはや互いが最適に突き合せられず、もはや最適に重なり合わなくなり、場合によっては、仕上がりトレンチ壁の漏れが発生することがある。   The basic principle of the present invention is that the poor quality of the trench wall that can be observed in some cases is that the soil work device rotates around the vertical axis while the soil work device is descending through the soil. Based on the fact that This rotation around the vertical axis is caused by the fact that the hardness of the exposed soil changes along the removal cross-section, for example when hitting stone gravel, so that the soil implement is being removed during soil removal. Deviate from the correct position. In such a case, the trench wall device is not square but rather forms a twisted spiral groove. As a result, even if the adjacent trench wall sections are correctly positioned relative to each other on the soil surface, i.e. the ground surface, they no longer optimally meet each other deeper and no longer optimally overlap, and in some cases the finished Trench wall leakage may occur.

本発明によるジャイロスコープにより、垂直軸周りの土壌作業装置の回転を検出することができる。このような回転が発生した場合、例えば、土壌作業処理を中断することができ、そして回転の原因を取り除くことができる。例えば、露出した石礫を土壌から回収することができる。しかし、垂直軸周りの望ましくない回転を自動的に防止する手段を設けることもできる。この態様においては、特に形状の整った溝を形成することができる。   The gyroscope according to the present invention can detect the rotation of the soil working device around the vertical axis. When such a rotation occurs, for example, the soil work process can be interrupted and the cause of the rotation can be eliminated. For example, exposed stone gravel can be recovered from the soil. However, means for automatically preventing undesired rotation about the vertical axis can also be provided. In this embodiment, a particularly well-shaped groove can be formed.

更に本発明では、垂直軸周りの土壌作業装置の回転に起因する溝内におけるフレームの緊迫した傾斜が、トレンチ壁形成中の信頼性を増加するように十分事前に、通知されることが可能になる。   In addition, the present invention allows the tight inclination of the frame in the groove due to the rotation of the soil working device around the vertical axis to be signaled sufficiently in advance to increase the reliability during trench wall formation. Become.

好ましくは、本発明に係るトレンチウォール装置は、少なくともほぼ矩形の断面を有する溝の形成に役立つ。この場合、断面とは、垂直軸に垂直な平面として理解される。この目標のため、露出した土壌を除去する手段について、少なくともほぼ矩形の除去断面を有することが適当である。原理的には、他の除去断面を設けるものとしてもよい。   Preferably, the trench wall device according to the invention serves to form a groove having at least a substantially rectangular cross section. In this case, a cross section is understood as a plane perpendicular to the vertical axis. For this purpose, it is appropriate to have at least a substantially rectangular removal cross section for the means for removing the exposed soil. In principle, other removal cross sections may be provided.

好ましくは、トレンチウォール装置は、トレンチウォールカッタ又はトレンチウォールグラブとして構成されることがよい。トレンチウォールグラブでは、露出した土壌を除去する手段は、ショベル要素、特にツインショベルグラブを含む。本発明に基づくトレンチウォールカッタでは、露出した土壌を除去する手段は、回転式に駆動されるカッティングホイールを含む。好ましくは4枚のカッティングホイールが設けられ、それらの2枚が、回転軸周りに複数の対として配置される。最も好適な例では、カッティングホイールの複数の対は、複数のカッティングホイールの回転の複数の軸を平行として複数のカッティングホイールを整列し、直接的に相互に近接して配置される。   Preferably, the trench wall device is configured as a trench wall cutter or a trench wall grab. In trench wall grabs, the means for removing exposed soil includes shovel elements, in particular twin shovel grabs. In the trench wall cutter according to the invention, the means for removing the exposed soil includes a rotationally driven cutting wheel. Preferably, four cutting wheels are provided, and two of them are arranged as a plurality of pairs around the rotation axis. In the most preferred example, the plurality of pairs of cutting wheels align the plurality of cutting wheels with the axes of rotation of the plurality of cutting wheels parallel and are placed directly adjacent to each other.

土壌作業装置を下降させる手段は、好ましくは重力に基づく。これは、土壌作業装置がその適度な重さの結果として土壌を貫通することを意味する。土壌作業装置を土壌に押圧する付加的な送り手段のための設備もまた設けることができる。   The means for lowering the soil work device is preferably based on gravity. This means that the soil handling device penetrates the soil as a result of its moderate weight. Equipment for additional feeding means for pressing the soil work device against the soil can also be provided.

極めて迅速で信頼性の高いトレンチ壁形成を可能にするために、土壌作業装置を垂直軸周りに回転させる少なくとも1つのアクチュエータが設けられること、そして土壌作業装置の回転位置を自動的に制御するために、アクチュエータと少なくとも1つのジャイロスコープとに信号接続された制御装置が設けられることが効果的である。ここで、実際には、垂直軸周りの回転が単に観察されるだけではなく、たぶん手動で防止される。これに対して、制御装置が提供され、ジャイロスコープにより供給された信号に従って土壌作業装置の回転に作用する。より詳細には、この制御装置は、垂直軸周りの土壌作業装置の回転位置を維持するように構成することができる。基本的には、制御装置は、作業深さに沿っての土壌作業装置の選択的回転のために設けられることもできる。   In order to enable extremely rapid and reliable trench wall formation, at least one actuator for rotating the soil working device around a vertical axis is provided and to automatically control the rotational position of the soil working device In addition, it is advantageous to provide a control device in signal connection with the actuator and at least one gyroscope. Here, in practice, rotation about the vertical axis is not only observed, but possibly manually prevented. On the other hand, a control device is provided and acts on the rotation of the soil working device according to the signal supplied by the gyroscope. More particularly, the control device can be configured to maintain the rotational position of the soil working device about a vertical axis. In principle, a control device can also be provided for selective rotation of the soil working device along the working depth.

少なくとも1つのアクチュエータが、フレーム上に配置された制御面を有し、その制御面は、後退した第1の位置から突き出した第2の位置に変位して、形成された溝の内壁に抗して停止することができるものとすることで、特に簡素な構成のトレンチウォール装置が達成される。この制御面の手段によって、フレームは、溝の内壁から押し離されることができ、そしてこの結果、土壌作業装置を垂直軸周りの選択的回転を行わせることができる。一旦、回転が完了すると、制御面を、後退した第1の位置に再び変位させることができる。後退した位置では、制御面は好ましくはフレームの外部輪郭と同じとして配置されるか、又はフレームの外部輪郭からフレームの内側に向かって後向きにずらされる。突出した第2の位置では、制御面は、好ましくはフレームの外部輪郭から突出する。この制御面は、特に、フレームに蝶番式に取り付けられた制御フラップ上に設けることができる。制御面を移動させるために、アクチュエータは、例えば流体シリンダを備えることができる。垂直軸周りの安定した回転を達成するために、制御面は、好ましくはフレーム中心に対して水平にずらすことでフレーム外部に設けられることがよい。好ましくは、複数の制御面が設けられることがよい。   At least one actuator has a control surface disposed on the frame, the control surface being displaced from a retracted first position to a second position protruding to resist an inner wall of the formed groove. Therefore, a trench wall device having a particularly simple configuration can be achieved. By means of this control surface, the frame can be pushed away from the inner wall of the groove and, as a result, the soil working device can be selectively rotated about a vertical axis. Once the rotation is complete, the control surface can be displaced again to the retracted first position. In the retracted position, the control surface is preferably arranged as the same as the outer contour of the frame or is shifted backwards from the outer contour of the frame towards the inside of the frame. In the protruding second position, the control surface preferably protrudes from the outer contour of the frame. This control surface can in particular be provided on a control flap hinged to the frame. In order to move the control surface, the actuator can comprise, for example, a fluid cylinder. In order to achieve a stable rotation around the vertical axis, the control surface may be provided outside the frame, preferably by shifting horizontally relative to the frame center. Preferably, a plurality of control surfaces are provided.

制御面に加えて、又はこれに代わって、フレームを第1のフレーム部と第2のフレーム部とを含む2つの部分で構成し、露出した土壌を除去する手段のためには、第1のフレーム部を用意し、アクチュエータのためには、第2のフレーム部に対する第1のフレーム部の変位のために構成されるように、装置を構成することができる。特に、アクチュエータは、第1のフレーム部を第2のフレーム部に対して垂直軸周りに回転させるように構成できる。好ましくは、第1のフレーム部を内側フレームとして、第2のフレーム部を外側フレームとして構成し、内側フレームを少なくとも部分的に外部フレーム上に配置する。外側フレームは合わせフレームと呼ぶこともできる。特に、第2のフレーム部には、溝内でこのフレーム部を固定するための少なくとも1つの制御面を設けることができる。第2のフレーム部には好ましくはサスペンションが設けられ、このサスペンション上で、土壌作業装置が土壌作業装置下降手段に懸架される。懸架位置を他のフレーム部に対して変位させることで、垂直軸周りの回転運動を均一に行うことができる。   In addition to or instead of the control surface, the frame is composed of two parts including a first frame part and a second frame part, and for the means for removing the exposed soil, the first For the actuator, the device can be configured to be configured for displacement of the first frame portion relative to the second frame portion, provided with a frame portion. In particular, the actuator can be configured to rotate the first frame portion about a vertical axis relative to the second frame portion. Preferably, the first frame portion is configured as an inner frame, the second frame portion is configured as an outer frame, and the inner frame is at least partially disposed on the outer frame. The outer frame can also be called a mating frame. In particular, the second frame part can be provided with at least one control surface for fixing the frame part in the groove. The second frame part is preferably provided with a suspension, on which the soil working device is suspended by the soil working device lowering means. By displacing the suspension position with respect to the other frame portions, it is possible to uniformly perform the rotational movement around the vertical axis.

土壌作業装置を回転させるために、付加的にあるいは代替的に、露出した土壌を除去する手段のためにカッティングホイールを備えるものとし、制御装置のためにカッティングホイールの駆動装置と信号接続するものとして、装置を構成することができる。カッティングホイールの回転速度を制御し、さらに特には、個々のカッティングホイールの回転速度をお互の間に関して変化させることにより、垂直軸周りの土壌作業装置の回転運動もまた、行うことができる。この態様においては、アクチュエータをカッティングホイールの駆動モータとすることができる。しかしながら、例えば少なくとも1つの駆動ギアを設け、その駆動ギア上に、ギア減速比を変化させる少なくとも1つのアクチュエータを設けることもできる。   In order to rotate the soil working device, additionally or alternatively, a cutting wheel shall be provided for the means for removing the exposed soil, and for the control device to be in signal connection with the cutting wheel drive The device can be configured. By controlling the rotational speed of the cutting wheel, and more particularly by changing the rotational speed of the individual cutting wheels with respect to each other, rotational movement of the soil working device around the vertical axis can also be performed. In this aspect, the actuator can be a drive motor for the cutting wheel. However, for example, at least one drive gear may be provided, and at least one actuator that changes the gear reduction ratio may be provided on the drive gear.

好ましくは、土壌作業装置を下降させる手段は、少なくとも1つの支持ケーブルを含むことがよく、この支持ケーブルにフレームが懸架する。特に、フレームは、支持ケーブル上に自由状態で配置されることができるが、リニア案内装置をさらに設けることもできる。フレームは、自由ケーブル懸架において極めて容易に回転できるため、ここでは、回転位置の決定について特に有利であることが証明される。   Preferably, the means for lowering the soil working device may include at least one support cable, and the frame is suspended on this support cable. In particular, the frame can be arranged in a free state on the support cable, but a linear guide device can also be provided. It proves to be particularly advantageous here for the determination of the rotational position, since the frame can be rotated very easily in a free cable suspension.

特にトレンチウォールカッタの場合、除去された土壌をフレームの外側に送り出せるようにするために、露出した土壌を除去する手段の除去断面よりもフレーム断面が小さいことが効果的である。この態様においては、フレームは溝の内壁に抗してではなく、内壁から間隙を有して停止する。この結果、除去された土壌は、溝の内壁に沿ってフレームを通過し、露出した土壌を除去する手段の上部にある領域の中に運びこむことができる。ここでは、フレーム下面における複雑な吸引装置を省略することができる。より小さな断面のフレームは、溝内において、土壌作業装置を案内するのをある範囲に限ることができるので、回転位置の決定について特に有利である。   In particular, in the case of a trench wall cutter, it is effective that the frame cross section is smaller than the removal cross section of the means for removing the exposed soil so that the removed soil can be sent out to the outside of the frame. In this embodiment, the frame stops with a gap from the inner wall, not against the inner wall of the groove. As a result, the removed soil can pass through the frame along the inner wall of the trench and be carried into the area at the top of the means for removing the exposed soil. Here, a complicated suction device on the lower surface of the frame can be omitted. A smaller cross-sectional frame is particularly advantageous for determining the rotational position, as it can limit the guidance of the soil working device within the groove.

基本的に、ここで関係するジャイロスコープは、シングルジャイロ又はダブルジャイロのジャイロスコープとすることができる。しかしながら、ジャイロスコープが3ジャイロのジャイロスコープである場合、極めて正確で信頼性の高い回転位置の決定を行うことができる。ジャイロスコープの構造については、あらゆる既知の種類のジャイロスコープを通常は考慮することができる。少なくとも、振動ジャイロなどのマイクロメカニカルジャイロスコープを含むメカニカルジャイロスコープ、又は、好ましくはファイバジャイロであるオプティカルジャイロの一方を用いることができる。メンテナンス管理の低い頻度を計算に入れて、半導体基板上に設けたマイクロメカニカルジャイロスコープが特に好適である。   Basically, the gyroscope concerned here can be a single gyro or a double gyro gyroscope. However, when the gyroscope is a three-gyroscope, it is possible to determine the rotational position with extremely high accuracy and reliability. As for the structure of the gyroscope, any known type of gyroscope can usually be considered. At least one of a mechanical gyroscope including a micromechanical gyroscope such as a vibrating gyroscope or an optical gyro, preferably a fiber gyro, can be used. A micromechanical gyroscope provided on a semiconductor substrate taking into account the low frequency of maintenance management is particularly suitable.

測定精度を高めるために、特にジャイロスコープの出力信号の補正のために、少なくとも1つの加速ピックアップを設けることが効果的である。最も好適な例では、ジャイロスコープの各ジャイロに、すなわちジャイロスコープの各回転軸のそれぞれに対応して、加速ピックアップが設けられている。ジャイロスコープに加えて、傾斜計などのさらなる測定装置を設けることができる。加速ピックアップ自体をジャイロスコープとして構成することもできる。   In order to increase the measurement accuracy, it is effective to provide at least one acceleration pickup, particularly for correcting the output signal of the gyroscope. In the most preferred example, an acceleration pickup is provided for each gyroscope of the gyroscope, that is, corresponding to each rotation axis of the gyroscope. In addition to the gyroscope, further measuring devices such as inclinometers can be provided. The acceleration pickup itself can be configured as a gyroscope.

極めて高い測定精度を得るには、好ましくはジャイロスコープの較正に用いる測地衛星用受信機を設けることが効果的である。特に、GPS受信機又はガリレオ受信機の少なくとも一方を設けることができる。好ましくは、制御装置は、ジャイロスコープの自動較正用に構成され、測地衛星用受信機と信号接続されることがよい。ジャイロスコープは、土壌作業装置が土壌への挿入前に引き出された状態で較正され、現在の回転位置は、ジャイロスコープが計測した値に基づいて推測航法により決定されることが効果的である。好適な受信条件下では、土壌作業装置が地中にある状態でジャイロスコープを較正でき、もし必要であれば、繰り返して行うこともできる。   In order to obtain extremely high measurement accuracy, it is preferable to provide a geodetic satellite receiver that is preferably used for gyroscope calibration. In particular, at least one of a GPS receiver or a Galileo receiver can be provided. Preferably, the control device is configured for automatic calibration of the gyroscope and is in signal connection with a geodetic satellite receiver. It is effective that the gyroscope is calibrated in a state where the soil working device is pulled out before being inserted into the soil, and the current rotational position is determined by dead reckoning based on the value measured by the gyroscope. Under suitable receiving conditions, the gyroscope can be calibrated with the soil handler in the ground, and can be repeated if necessary.

本発明に係る土壌に溝を形成する方法は、少なくとも1つの測定装置、特にジャイロスコープによって、垂直軸周りの土壌作業装置の回転位置を決定することを特徴とする。   The method for forming grooves in the soil according to the invention is characterized in that the rotational position of the soil working device around the vertical axis is determined by at least one measuring device, in particular a gyroscope.

本発明に係る土壌に溝を形成する方法は、特に本発明に係るトレンチウォール装置によって実現でき、これによって、その装置に関連する上述の効果を得ることができる。   The method of forming grooves in the soil according to the present invention can be realized in particular by the trench wall device according to the present invention, whereby the above-mentioned effects related to the device can be obtained.

好ましくは、回転位置の第1の測定が、土壌作業装置が引き出された状態で地表上において行われる。測定結果は簡易な方法で地球の回転軸と関連付けることができ、このために、測地衛星用受信機からのデータを利用することができる。   Preferably, the first measurement of the rotational position is performed on the ground surface in a state where the soil working device is pulled out. The measurement results can be related to the earth's axis of rotation in a simple way, and for this purpose the data from the geodetic satellite receiver can be used.

さらなる測定又はさらなる較正の少なくとも一方が、土壌作業装置の下降中又は引き出し中の少なくとも一方の間に実行されるものとできる。   At least one of further measurements or further calibration may be performed during at least one of descent or withdrawal of the soil work device.

基本的には、土壌作業装置の下降中に、回転位置を連続的な態様で検出することができる。しかしながら、測定を非連続的に行うことで極めて簡易な方法が提供される。この場合に、土壌作業装置の現在位置の決定にトラバース測量(多角測量)モデルを採用することができる。特に、アクチュエータの操作にトラバース制御装置を設けることができる。土壌作業装置が一時的に引き出されたときに測定が実施されるため、低振動で、したがって正確な測定が達成される。引き出しと測定に引き続いて、土壌作業装置を再び下降させることができる。   Basically, the rotational position can be detected in a continuous manner while the soil working device is being lowered. However, a very simple method is provided by performing the measurement discontinuously. In this case, a traverse survey (polygonal survey) model can be employed to determine the current position of the soil working device. In particular, a traverse control device can be provided for the operation of the actuator. Since the measurement is carried out when the soil working device is temporarily withdrawn, low vibrations and thus accurate measurements are achieved. Following the withdrawal and measurement, the soil work device can be lowered again.

ジャイロスコープの測定は、特に、例えば巻き出した支持ケーブルの長さを測定することで決定することができる土壌作業装置の作業深さの関数として行うことができる。例えば、3メートルから4メートルの作業ステップごとに、ジャイロスコープの測定をそれぞれ行うことができる。   The measurement of the gyroscope can be performed in particular as a function of the working depth of the soil working device which can be determined, for example, by measuring the length of the unwound support cable. For example, gyroscope measurements can be made for each work step from 3 meters to 4 meters.

露出土壌を除去する手段による振動がジャイロスコープの測定に干渉することがあるので、測定中には、露出土壌を除去する手段を操作しないことが効果的である。また、最も好適な例では、測定中に、土壌作業装置は垂直方向にも移動されない。   Since the vibration by the means for removing the exposed soil may interfere with the measurement of the gyroscope, it is effective not to operate the means for removing the exposed soil during the measurement. Also, in the most preferred example, the soil working device is not moved in the vertical direction during the measurement.

回転位置の決定において、地中で行われた測定は、制御装置の手段によって、地上で行われた測定と関連付けられ、特に、その差を算出することができる。   In the determination of the rotational position, the measurements made in the ground are associated with the measurements made on the ground by means of the control device, in particular the difference can be calculated.

本発明によれば、溝の形成中に、できるだけ早期に、トレンチウォール装置の回転位置を検出することができる。この結果、溝の形成中でも、その修正対策を取ることができる。   According to the present invention, the rotational position of the trench wall device can be detected as early as possible during the formation of the groove. As a result, it is possible to take corrective measures during the formation of the groove.

以下に、本発明に係る好適な実施形態についてより詳しく説明する。   Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in more detail.

トレンチウォールカッタとして構成された本発明によるトレンチウォール装置が図1に概略的に示されている。トレンチウォール装置は、フレーム20を有し、そのフレーム底部に、複数のカッティングホイールの第1の対1と、複数のカッティングホイールの第2の対1’が設けられる。図1に図示されている正面図では、カッティングホイール対1,1’の紙面の手前側から見て2つ目の第2カッティングホイールは、図に現れている1つ目の第1カッティングホイールの背後に位置している。複数のカッティングホイールの外周上には、複数の土壌作業工具5、特に複数の切歯が、露出した土壌をほぐし、除去するために設けられている。複数のカッティングホイール対1,1’を駆動するために、複数の流体圧回転モータ10,10’として構成された駆動装置がフレーム20上に設けられている。   A trench wall device according to the present invention configured as a trench wall cutter is shown schematically in FIG. The trench wall apparatus has a frame 20, and a first pair 1 of a plurality of cutting wheels and a second pair 1 'of a plurality of cutting wheels are provided at the bottom of the frame. In the front view shown in FIG. 1, the second second cutting wheel as viewed from the front side of the paper surface of the cutting wheel pair 1, 1 ′ is the first first cutting wheel appearing in the figure. Located behind. On the outer periphery of the plurality of cutting wheels, a plurality of soil working tools 5, particularly a plurality of incisors are provided for loosening and removing the exposed soil. In order to drive the plurality of cutting wheel pairs 1, 1 ′, a drive device configured as a plurality of fluid pressure rotary motors 10, 10 ′ is provided on the frame 20.

ここには図示されない建設装置上で、ワイヤケーブルとして構成された2つの支持ケーブル30,30’によって、フレーム20は、カッティングホイール対1,1’に結合されて共に懸架されている。さらにフレーム20からは、流体圧回転モータ10,10’に流体圧用の流体を送る流体パイプ39と、掘削された溝に土壌面に向かって支持液又は懸濁液の少なくとも一方を送るフィードホース40が延びている。   On a construction device (not shown), the frame 20 is coupled to the cutting wheel pair 1, 1 ′ and suspended by two support cables 30, 30 ′ configured as wire cables. Further, from the frame 20, a fluid pipe 39 that sends fluid for fluid pressure to the fluid pressure rotary motors 10, 10 ′, and a feed hose 40 that sends at least one of the supporting liquid or suspension toward the soil surface in the excavated groove. Is extended.

図1から分かるように、フレーム20の断面は、カッティングホイール対1,1’の土壌除去用の断面よりもかなり小さい。したがって、カッティングホイールは、回転中において、除去した土壌をフレーム20を経由してさらに上部にある溝の領域の中へ送り込むことができる。しかしながら、フレーム20が溝の内壁に抗して停止するものではないので、トレンチウォール装置は、下降中にフレーム20によって案内されない。結果として、このことは、溝の形成中において、特に、もしカッティングホイールが硬度の異なる土壌を除去しなければならない場合には、垂直軸50周りのトレンチウォール装置の回転を誘発するかもしれない。   As can be seen from FIG. 1, the cross section of the frame 20 is considerably smaller than the cross section for soil removal of the cutting wheel pair 1, 1 ′. Accordingly, the cutting wheel can feed the removed soil through the frame 20 into the groove region at the upper part during rotation. However, the trench wall device is not guided by the frame 20 during lowering because the frame 20 does not stop against the inner wall of the groove. As a result, this may induce a rotation of the trench wall device about the vertical axis 50 during the formation of the groove, especially if the cutting wheel has to remove soils of different hardness.

垂直軸50周りのトレンチウォール装置の回転位置を決定するため、三軸ジャイロスコープとして構成されたジャイロスコープ2がフレーム20上に設けられている。このジャイロスコープ2は、ここでは図示されていない制御装置に接続されている。この制御装置は流体圧回転モータ10,10’に作用し、例えば個々のカッティングホイールの互いに対する回転速度を変更するようにし、これによって、垂直軸50周りのフレームの回転を防止する。さらに、加速ピックアップである加速センサ23がフレーム20上に設けられ、ジャイロスコープ2と信号線で接続されている。   A gyroscope 2 configured as a three-axis gyroscope is provided on the frame 20 to determine the rotational position of the trench wall device about the vertical axis 50. The gyroscope 2 is connected to a control device not shown here. This control device acts on the hydrostatic rotary motor 10, 10 ', for example to change the rotational speed of the individual cutting wheels relative to each other, thereby preventing the rotation of the frame about the vertical axis 50. Further, an acceleration sensor 23 as an acceleration pickup is provided on the frame 20 and is connected to the gyroscope 2 by a signal line.

溝60の平面図を、その中におかれているトレンチウォール装置と共に、図2に示す。ここで、トレンチウォール装置が図面の平面に垂直に延びる垂直軸周りに回転しているため、現在の除去断面63は溝60の望ましい上端と一致していない。より詳細には、現在の除去断面の長手軸の方向が、望ましい方向に対して角度αだけ回転している。この回転は、本発明に係るジャイロスコープによって検出され、そして、必要に応じて、この回転を防止する対策が講じられる。   A plan view of the groove 60 is shown in FIG. 2 along with the trench wall device placed therein. Here, because the trench wall device is rotating about a vertical axis extending perpendicular to the plane of the drawing, the current removal cross section 63 does not coincide with the desired upper end of the groove 60. More specifically, the direction of the longitudinal axis of the current removal section is rotated by an angle α with respect to the desired direction. This rotation is detected by the gyroscope according to the present invention, and measures are taken to prevent this rotation if necessary.

本発明に係る実施の形態におけるトレンチウォール装置の略正面図である。1 is a schematic front view of a trench wall device according to an embodiment of the present invention. 本発明に係る実施の形態におけるトレンチウォール装置がその中に置かれる溝の平面図である。It is a top view of the groove | channel in which the trench wall apparatus in embodiment which concerns on this invention is set | placed.

符号の説明Explanation of symbols

1,1’ カッティングホイール対、2 ジャイロスコープ、5 土壌作業工具、10,10’ 流体圧回転モータ、20 フレーム、23 加速センサ、30,30’ 支持ケーブル、39 流体パイプ、40 フィードホース、50 垂直軸、60 溝、63 除去断面。   1,1 'cutting wheel pair, 2 gyroscope, 5 soil working tool, 10, 10' fluid pressure rotary motor, 20 frame, 23 acceleration sensor, 30, 30 'support cable, 39 fluid pipe, 40 feed hose, 50 vertical Shaft, 60 groove, 63 removal cross section.

Claims (10)

トレンチウォール装置、特にトレンチウォールカッタ又はトレンチウォールグラブであって、
フレーム(20)と、フレーム(20)の底部に設けられ、露出した土壌を除去する手段とを含む土壌作業装置と、
土壌作業装置を土壌中に、垂直軸(50)方向にほぼ平行に下降させる手段と、
垂直軸(50)周りの土壌作業装置の回転位置を決定する少なくとも1つの測定装置、特にジャイロスコープ(2)と、
を備えることを特徴とするトレンチウォール装置。
A trench wall device, in particular a trench wall cutter or a trench wall grab,
A soil working device comprising a frame (20) and means for removing exposed soil provided at the bottom of the frame (20);
Means for lowering the soil working device into the soil substantially parallel to the direction of the vertical axis (50);
At least one measuring device, in particular a gyroscope (2), for determining the rotational position of the soil working device about the vertical axis (50);
A trench wall device comprising:
請求項1に記載のトレンチウォール装置において、
垂直軸(50)周りに土壌作業装置を回転させる少なくとも1つのアクチュエータと、
土壌作業装置の回転位置を自動的に制御するために、アクチュエータとジャイロスコープ(2)とに信号接続される制御装置と、
を備えることを特徴とするトレンチウォール装置。
The trench wall device according to claim 1,
At least one actuator for rotating the soil working device about a vertical axis (50);
A control device connected in signal to the actuator and the gyroscope (2) to automatically control the rotational position of the soil working device;
A trench wall device comprising:
請求項2に記載のトレンチウォール装置において、
少なくとも1つのアクチュエータは、フレーム(20)上に配置される制御面を含み、
制御面は、後退した第1の位置と、第1の位置から突出した第2の位置とを有し、形成された溝の内壁に抗して停止するために第2の位置に変位することができることを特徴とするトレンチウォール装置。
The trench wall apparatus according to claim 2,
The at least one actuator includes a control surface disposed on the frame (20);
The control surface has a retracted first position and a second position protruding from the first position and is displaced to the second position to stop against the inner wall of the formed groove. A trench wall device characterized in that
請求項2又は3に記載のトレンチウォール装置において、
フレーム(20)は、第1のフレーム部と第2のフレーム部の2つの部分を有し、
露出した土壌を除去する手段は、第1のフレーム部に設けられ、
少なくとも1つのアクチュエータが、第2のフレーム部に対する第1のフレーム部の相対的移動、特に垂直軸(50)に対する回転のために設けられていることを特徴とするトレンチウォール装置。
The trench wall apparatus according to claim 2 or 3,
The frame (20) has two parts, a first frame part and a second frame part,
Means for removing the exposed soil is provided in the first frame portion,
A trench wall device, characterized in that at least one actuator is provided for relative movement of the first frame part with respect to the second frame part, in particular rotation with respect to the vertical axis (50).
請求項2から4のいずれか1項に記載のトレンチウォール装置において、
露出した土壌を除去する手段は、カッティングホイールを有し、
制御装置は、カッティングホイールの駆動装置と信号接続されることを特徴とするトレンチウォール装置。
In the trench wall apparatus according to any one of claims 2 to 4,
Means for removing exposed soil has a cutting wheel;
A trench wall device, wherein the control device is signal-connected to a driving device of a cutting wheel.
請求項1から5のいずれか1項に記載のトレンチウォール装置において、
土壌作業装置を下降させる手段は、少なくとも1つの支持ケーブル(30,30’)を有し、この支持ケーブルにフレーム(20)が懸架されることを特徴とするトレンチウォール装置。
In the trench wall apparatus according to any one of claims 1 to 5,
The means for lowering the soil working device has at least one support cable (30, 30 '), and the frame (20) is suspended on the support cable.
請求項1から6のいずれか1項に記載のトレンチウォール装置において、
除去された土壌をフレームの外側に送り出せることができるように、フレーム(20)の断面が、露出した土壌を除去する手段の除去断面よりも小さいことを特徴とするトレンチウォール装置。
The trench wall device according to any one of claims 1 to 6,
A trench wall device characterized in that the cross section of the frame (20) is smaller than the removal cross section of the means for removing the exposed soil so that the removed soil can be sent out of the frame.
請求項1から7のいずれか1項に記載のトレンチウォール装置において、
ジャイロスコープ(2)の出力信号を補正するために少なくとも1つの加速ピックアップを備えることを特徴とするトレンチウォール装置。
The trench wall apparatus according to any one of claims 1 to 7,
A trench wall device comprising at least one acceleration pickup for correcting an output signal of the gyroscope (2).
請求項1から8のいずれか1項に記載のトレンチウォール装置において、
ジャイロスコープ(2)と信号接続される測地衛星用受信機を備えることを特徴とするトレンチウォール装置。
The trench wall device according to any one of claims 1 to 8,
A trench wall device comprising a geodesic satellite receiver connected in signal connection with a gyroscope (2).
請求項1から9のいずれか1項に記載のトレンチウォール装置によって土壌に溝を形成する方法であって、
土壌作業装置のフレーム(20)底部に設けられた、露出した土壌を除去する手段を作動させ、
土壌作業装置が垂直軸(50)方向にほぼ平行に土壌中を下降され、
垂直軸(50)周りの土壌作業装置の回転位置が、少なくとも1つの測定装置、特にジャイロスコープ(2)によって決定されることを特徴とする土壌に溝を形成する方法。
A method for forming a groove in soil by the trench wall apparatus according to any one of claims 1 to 9,
Actuate the means to remove the exposed soil, provided at the bottom of the frame (20) of the soil working device,
The soil working device is lowered through the soil almost parallel to the vertical axis (50) direction,
Method for forming grooves in soil, characterized in that the rotational position of the soil working device about the vertical axis (50) is determined by at least one measuring device, in particular a gyroscope (2).
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