JP2719611B2

JP2719611B2 - 円筒穴を掘削する二翼グラブ

Info

Publication number: JP2719611B2
Application number: JP6520521A
Authority: JP
Inventors: フロムメ・テオ
Original assignee: バウアー・スペッツィアルティーフバウ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング
Priority date: 1993-03-23
Filing date: 1994-03-19
Publication date: 1998-02-25
Anticipated expiration: 2013-02-25
Also published as: EP0689636A1; KR960701280A; CN1046987C; EP0689636B1; JPH08506394A; CN1119884A; DE4309269A1; KR0177262B1; WO1994021884A1; DE59403029D1

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、例えば重い荷重を支える基礎部材である
杭を打、または順次配置された所謂解体されたり重なり
合った杭の壁を設置するため、または井戸の穴等を掘る
ため、土地に円筒穴を掘削する二翼グラブに関する。

例えばドイツ特許公告第20 09 597号明細書によるこ
の種の周知の二翼グラブには、落下して突き刺す把持装
置が装備されている。この場合、突き鋤として形成され
たシャベルが落下すると、地面に進入し、このシャベル
を閉ざすと崩れた土砂を掴む。

この掴み作用は、同じような土地の状況でグラブの掘
削能率に重要な影響を与える。この掘削能率は、当然、
非常に剪断力があり、粘りがある地面、あるいは砂や粗
い砂利の土地であるかに大変強く依存する。これ等の場
合、あるいは地下水の水位が高い場合、つまり水面下で
使用する場合、シャベルの翼の間に石を挟むことにより
シャベルが閉じなくなったり、隙間を通して充填物が完
全に、または少なくとも部分的に流れ去る恐れが生じ
る。土地の状況に応じて掴み取り作用はシャベルの回転
軸受の構成や位置にも影響される。何故なら、それによ
りピンセット状あるいは多翼状である鋤の翼の閉鎖特性
が決まるからである。経験によれば、例えば外部にある
シャベルの回転軸受と簡単な剪断連動桿伝動装置を有す
る突きグラブでは、粘りけのある土地で使用すると、約
1.3mの直径までを更に効率よく処理できる。

突きグラブの有効な掴み作用に対する前提条件はシャ
ベルの鋤が地中に十分深く進入することである。これに
は土地の剪断強度と圧縮強度に応じて一定の衝突エネル
ギが必要である。これは質量×速度の２乗の積（mxv²/
2）となる。これ等の要因の設計値は周知の全グラブで
構造様式により定まる限界に設定される。その結果、衝
突エネルギとそれに伴うシャベルの鋤の進入深さが土地
の状況に応じて制限される。更に、これ等の場合、地中
への進入は、穴が水面下、あるいは他の液体の下にある
と、もっと強く阻止される。

２本のロープ、つまり昇降ロープと開閉ロープを有す
るロープグラブでは、充填度を最適にするため、突き過
程と開閉過程を何回も接続して繰り返す。これは、一本
のロープのグラブの場合、不可能である。このグラブは
掴み直す可能性なしに底に到達した後に閉じる。

例えば直径2.0〜3.0mの大きな穴径には、穴の芯を切
り離して取り除くため、シャベルに大きな閉鎖モーメン
トが必要である。それ故、突き鋤の鋏状の閉鎖運動は全
く不適当である。

シャベルに必要な閉鎖モーメントはグラブの重量が大
きいことによりのみ実現できる。しかし、これは、ロー
プグラブの場合、同時に掘削機のドラムに対して大きな
牽引力となり、これが同時に掘削機の能力も大きくす
る。この種の掘削機は稀で、加えて運転とコストの点で
不利である。

これに反して、油圧駆動するグラブでは状況は異な
る。グラブの昇降運動とシャベルの閉鎖運動は二つの異
なった駆動方式を前提としている。それ故、ロープの牽
引力を低減するため掘削機の昇降ロープを緩いロール
（プーリー）に通すので、通常の大きさの小型で低能力
の掘削機を選ぶことができる。この特殊な使用例のグラ
ブは特に困難になる筈である。何故なら、油圧ホースの
追従性のため動的な突き作用を欠いているためである。

英国特許第PS 10 49 456号明細書およびドイツ特許第
23 34 591 C2号明細書により、油圧開閉シリンダからの
垂直力を除去するため、垂直軸の半径方向の周囲に分配
された圧力板を穴の壁に敷き詰めることにより、シャベ
ルの充填度を改善することが調べられている。これ等の
提案は純粋な油圧グラブに関し、更に、敏感な制御機構
や特別な制御部材を必要とし、これ等の部材は、地面お
よび幾分汚れた水中で使用する場合、非常に制御不良を
起こし易い。これは、グラブが緊張から解かれるのでな
く、ないものと見なさざるを得ない結果となる。

これ等の事情に鑑み、この発明の課題が導かれたもの
で、説明した種々の使用条件に対して一般的に適合で
き、異なった軽いタイプの掘削機を組み合わせ、特に説
明した非常に異っている土地状況でも必ずシャベルの最
適な充填度を保証できる装置を提供することを目指して
いる。

グラブ主枠の下端のシャベルの回転軸受で旋回するグ
ラブ・シャベルを引抜き棒で閉ざすことができる、土壌
に円筒状の穴を掘るための周知の二翼グラブを前提とし
て、この発明によれば、 A.1つの基礎板、４つの直立部材および１つの主横断部
で形成された曲げに強いグラブ主枠、 B.グラブ・シャベルを移動させる引抜き棒が結合し、直
立部材で摺動案内される駆動移動台、 C.直立部材に脱着可能に連結する基礎板に装着されたシ
ャベルの回転軸受、 D.直立部材に脱着可能に連結する主横断部に配置された
グラブ主枠と掘削機のロープの間の連結手段、 E.直立部材に互いに対向する少なくとも２つの側部でリ
ンク結合して接続する、穴の半径とほぼ一致する外部輪
郭を有する皿状の支持筒、を有する構成が提案されている。

上記の構成を備えたこの発明によるグラブは油圧グラ
ブとしてもロープグラブとしても使用できる。油圧グラ
ブとして形成されているので、この装置をただ置くだけ
か、あるいは非常に低い高さから落下させる。充填度を
大きくするため、垂直に向いたシャベルの鋤を大きな押
圧力で地面に押し込む。これにはグラブ・シャベルを備
えたグラブ本体の大きな（まだ大きくできる）自重が必
要であり、上下に揺動し、油圧で制御されるシャベルの
閉鎖運動に連動させて何度も置き直すと有効になる。

前記基本構造を備えたこの発明の対象となるグラブに
は、ただ簡単な入れ換え処置によりロープグラブ（ある
いは逆に油圧グラブに）改造できると言う更に大きな利
点がある。他の重要な特徴は、掘削機に連結する主横断
部にロープロールあるいはロープ偏向ロールを有するロ
ープ貫通部が配置され、更に駆動移動台に嵌まる駆動シ
リンダが主横断部に接続しているか、あるいは閉鎖ロー
プに連結する駆動移動台に配置された偏向ロールの組が
ロープ貫通部によりロープロールのブロックに連結し、
このブロックが脱着可能な部材を有する基礎板に接続し
ている点にある。

駆動移動台およびロープロールのブロックにより偏向
ロールの組に対する駆動シリンダを交換し、基礎板に連
結し閉鎖ロープを掘削機のロープへ通して、機能上重要
な部材の改造が行われる。

交換可能な主横断部は、この発明により二つの構成方
式にして準備できる。これ等の構成方式はロープグラブ
あるいは油圧グラブの動作方式に対して特に有利であ
る。つまり、掘削機のロープを通す緩いロープロールと
駆動シリンダに対する連結手段を用いた油圧運動、およ
びロープ偏向ロールと閉鎖ロールと昇降ロープのロープ
貫通部を用いたロープ運転に対して特に有利である。

他の構成によれば、基礎板も直立部材に脱着可能に連
結できる。これは、シャベル軸受を基礎板に直接装着す
る場合に有利である。他の構成では、シャベル軸受は基
礎板に脱着可能に連結するシャベル軸受ブロックにも接
続している。

装置の重量を高めるため、基礎板に関する他の提案に
よれば、特別な補助錘を接続できる。

他の重要な特徴は支持筒の配置とその移動機能に係わ
る。互いに対向する二つの支持筒を設けると有利であ
る。つまり、穴の直径が大きい場合、例えば４つの支持
筒であっても有効である。掘るべき穴がケーシングされ
ていない場合には、グラブの支持筒は穴の壁に小さな中
間空間の下でグラブに沿って移動する案内を与えるよう
に調節できる。

穴をケーシングする作業法では、この発明によれば、
穴のケーシングに対して横方向にグラブを短時間押し付
けるために支持筒を使用する。これには、各支持筒に駆
動移動台のところで支持筒に向けてそれぞれ一つの支持
走行ロールが付属し、これ等の支持走行ロールに圧縮バ
ネでバネ付勢された支持走行レールが接触し、これ等の
支持走行レールが支持筒の内側にリンク結合して接続し
ている。支持走行レールに接する駆動移動台と共に支持
走行ロールを移動させて、支持筒はケーシングの壁に押
圧される。

ロールグラブとしての動作方式では、従来の技術に対
する重要な機能上の改良は、支持走行レールがその下端
を支持筒の下領域にリンク結合して支承され、上領域で
付属する支持筒に対してバネ圧に逆らって柔軟に維持さ
れ、支持走行ロールに合った凹状の窪みを有することに
より達成されている。凹状の窪みを有する支持走行レー
ルは、開いたグラブが例えば5mの高さの最上位置から落
下し、両方のロープが自由に繰り出される時、支持走行
ロールを駆動移動台と共に緩んだロープにもかかわらず
開いたシャベル位置に維持する。穴の底に当たると、あ
るいはシャベルを閉ざす前に、支持走行ロールは支持走
行レールの凹状の窪みから押し出され、このレールに外
向きの圧力を（バネ力に逆らって）及ぼす。この圧力は
押圧力として支持筒に伝わり、シャベルが地面に進入す
る間、支持筒を短時間ケーシングの壁に止めて押圧する
ので、グラブは摩擦だけで上に押し戻される。この押圧
力は、駆動移動台がその出発位置から下方運動を始め、
グラブの底からの強い衝撃により、あるいは閉鎖ロープ
を操作して導入されると、直ぐ自動的に働く。

シャベルは、駆動移動台の第一移動期間の間に、発明
の他の構成により引抜き棒が軸方向に移動する軸受を介
して駆動移動台とシャベルの鋤に接続する時、開位置に
とどまる。これにより駆動移動台は短い距離移動する。
この場合、定着を乗り越え、穴ケーシングに対して支持
筒を押圧し、引抜き棒に圧力を及ぼさない。その後初め
て駆動移動台の下向きの他の力による移動により、押し
付けの影響下でシャベルの閉鎖運動に入る。

支持走行レールの特別な形状により駆動移動台に連結
する支持ロールの垂直な運動経過により押し付け効果を
制御できる。

これは、例えばシャベルの開閉運動の開始時点で摩擦
抵抗が最大になるが、シャベルが閉鎖期間に移行する時
に他の開閉運動の経過で低下するように作用する。

シャベル・グラブの力形成から、閉鎖過程の初めで、
閉鎖距離の増加と共に垂直に向く切断力がアーチ状に殆
ど水平に移行することが分かる。これから、最初でも、
自重と更に特許の特徴構成に付属する摩擦力を働かせて
形成される反力が最大にならなければならないことにな
る。

ここに示すのは、第１図、この発明による油圧構成のグラブの側面図、第２図、第１図のグラブ主枠の構造を示す側面図、第３図、第１図のグラブのシャベルの組を示す側面
図、第４図、第１図のグラブの主横断部の側面図、第５図、第２図の線分Ａ−Ａ′からの矢視図、第６図、第１図の補助錘の側面図、第７図、開いたシャベルと固定された駆動移動台を用
い、ケーシングされていない穴でのロープ貫通部を備え
たこの発明によるグラブの側面図、第８図、閉じたシャベルと固定を外された駆動移動台
を用いた第７図のグラブの側面図、第９図、第７図の詳細、駆動移動台とロープロール偏
向ブロックを有するロープ貫通部の側面図、第10図、固定された駆動移動台を用いるケーシングさ
れた穴での第７図のグラブの部分図、第11図、固定を外された駆動移動台と支持筒による押
し付けを伴うケーシングされた穴での第７図あるいは第
１図のグラブの側面図、第12図、傾きを戻した支持筒の押し付けを伴うシャベ
ルの閉鎖期間中の第11図のブラフの側面図、である。

油圧グラブの図示する実施例の第１〜６図から、この
発明による重要な構成を読み取れる。グラブ主枠“GR"
はグラブの枠である。つまりこの枠の一部は第2,4,5図
中のフレーム１と見なせる。基礎板に参照符号２を、直
立部材に参照符号３を、そして主横断部に参照符号４を
付ける。これ等の部材は共に曲げに強いグラブ主枠“G
R"を形成する。第３図から分かるように、基礎板２には
シャベル５のシャベル回転軸受31を備えたシャベルの軸
受ブロック26が固定されている。シャベル軸受ブロック
26では、基礎板２の対応する穴に挿入される中心棒20
が、接続部の牽引ボルト21で保証される正確な固定を行
う。引抜き棒15に対するシャベル５の軸受穴に参照符号
27を付ける。軸受穴の位置はシャベル回転軸受31によ
り、開いた状態で歯43のあるシャベルの鋤が垂直に下に
向くように調整されている。

第４図に示すように、主横断部４は図示していないボ
ルト接続部（穴23を参照）を緩めて上向きに取り外さ
れ、他の主横断部、主にロープ貫通部46用の主横断部６
（第７〜12図を参照）と交換できる。穴にはアンカーボ
ルト25により駆動シリンダ13が固定され、軸受ボルト24
により駆動移動台12に連結されている。この駆動移動台
12のところでは引抜き棒15が軸受箇所28に接続してい
る。駆動移動台は直立部材３の上で長手方向に案内され
る。油圧駆動シリンダ13に関連して、供給路にある間、
シャベルに圧力を加えて閉ざすことを保証する気泡圧力
貯蔵部44を設けている。

更に、主横断部４には、グラブ主枠GRと掘削機の間の
連結手段としてスラスト軸受17を有する旋回部を介して
ロープロール18が接続し、更に油圧ホース接続部の接続
端部16も接続している。

第５図は基礎板２を有する直立部材３の断面を示す。

第６図に示す補助錘14は、ボルト連結部19により二つ
の直立部材３の間に装着された軸受板22に脱着可能に接
続されている。

直立部材３に図示していない方法で固定されている互
いに対向する二つの支持筒に参照符号11を付ける。これ
等の支持筒は半径方向に調節可能に形成されている。

図面に関連した上記のことから明らかなように、機能
上重要な部材は簡単に脱着と交換ができるようにフレー
ムに連結されているので、ユニットシステムを提供でき
る。グラブの上記構成によりこのグラブを油圧駆動から
ロープ駆動に速やかに切り換えることが可能である。こ
の可能性は、多くの場合、それぞれ一つのロープグラブ
と油圧グラブを準備しなくてもよい。何故なら、現場の
土地状況と穴径に応じて一方あるいは他方のタイプのグ
ラブを有効に使用できるからである。

第７〜12図はこの発明によるグラブのロープ構成に関
し、主にケーシングしない穴やケーシングする穴に使用
するため、どのように形成するかを示す。

第７図と第８図から分かるように、シャベル操作用の
駆動移動台12は引抜き棒15を用いて滑車装置により移動
させる。この構成は第９図から分かる。このプーリは、
駆動移動台12の偏向ロールの組７と、軸受板22に接続す
るロープロールの偏向ブロック８と、閉鎖ロープ９と牽
引ロープ10で構成されている。前記ロープは（この実施
例でチューリップ状の）ロープ貫通部46を通して案内さ
れる。

第７図と第８図の実施例では、ケーシングされていな
い穴に使用する支持筒11は直立部材３に移動しないよう
に固定されている。これ等の支持筒には支持走行レール
“A"34が設けてある。これ等のレールは支持筒11の35の
ところに支承され、調節可能な取付部37に配置された圧
縮バネ36により駆動移動台12の支持走行ロール29に対し
て柔軟に押圧されている。第７図に示す駆動移動台12の
位置では、支持走行ロール29は支持走行レール34の窪み
47に嵌まり、この嵌合により駆動移動台12は引抜き棒15
と共にグラブが穴の底に落下する間、その位置に固定さ
れているので、シャベルの開位置はロープが緩んでいて
も確実に維持されている。グラブが底に当たると、ある
いは閉じ始めると、支持走行ロール29は短い降下運動
で、支持走行レール“A"34を外向きに押圧し、駆動移動
台12が更に降下すると窪み47を越えるので、走行面部分
48と49に沿って移動する。

これに対して、第10〜12図はケーシングされた穴でロ
ープ構成あるいは油圧構成のこの発明によるグラブの構
造と動作を示す。第10図に示す位置では、駆動移動台12
の支持走行ロール29が支持走行レール“B"40の窪み47に
嵌っているので、駆動移動台12は上記の初期位置に固定
されていて、ロープが緩んでもシャベル５は開いてい
る。次の底に当たり、駆動移動台12が閉動作になると、
支持走行ロール29は窪み47から外れ、支持走行レール40
の接続する走行面の部分50で支持筒をケーシングの穴45
の方向に押圧する。その結果、グラブを摩擦により載置
位置に押し付ける押圧力が短時間加るので、シャベルの
鋤が地面に進入する場合グラブはより大きな反力を受け
る。

この安全処置によっても、シャベルの充填度が改善さ
れる。最後に説明した過程を頻繁に続けて繰り返すと特
にそのようになる。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】シャベルの回転軸受のグラブ主枠（GR）の
下端で結合するグラブ・シャベルを引抜き棒により開閉
させることができ、 A.1つの基礎板（２）,4つの直立部材（３）および１つ
の主横断部（４）で形成された曲げに強いグラブ主枠
（GR）と、 B.直立部材（３）に連結する基礎板（２）に脱着可能に
装着されたシャベルの回転軸受（31）を有するシャベル
の軸受ブロック（26）と、を備えた、地面に円筒穴を掘るための二翼グラブにおい
て、 C.直立部材（３）に脱着可能に連結する主横断部（４）
に配置されたグラブ主枠（GR）と掘削機の間の連結手段
（18）と、 D.穴の半径にほぼ一致する外形輪郭を有し、直立部材
（３）に互いに対向する少なくとも２つの側部でリンク
結合する皿状の支持筒（11）と、 E.直立部材（３）の上で摺動案内され、グラフ・シャベ
ル（５）を動かす引抜き棒（15）が連結する駆動移動台
（12）と、 F.駆動移動台（12）に嵌まり、脱着可能な主横断部
（４）に接続する駆動シリンダ（13）と、を備えていることを特徴とする二翼グラブ。
【請求項２】シャベルの回転軸受のグラブ主枠（GR）の
下端に連結するグラブ・シャベルを引抜き棒により開閉
させることができ、 A.1つの基礎板（２）,4つの直立部材（３）および１つ
の主横断部（６）で形成された曲げに強いグラブ主枠
（GR）と、 B.直立部材（３）に連結する基礎板（２）に脱着可能に
装着されたシャベルの回転軸受（31）を有するシャベル
の軸受ブロック（26）と、を備えた、地面に円筒穴を掘るための二翼グラブにおい
て、 C.直立部材（３）に脱着可能に連結する主横断部（４）
に配置された閉鎖ロープ（９）および昇降ロープ（10）
に対するロープ導入部（46）と、 D.穴の半径にほぼ一致する外形輪郭を有し、直立部材
（３）に互いに対向する少なくとも２つの側部でリンク
結合する皿状の支持筒（11）と、 E.閉鎖ロープ（９）に接続する駆動移動台（12）に配置
され、基礎板（２）に脱着可能に接続するロープロール
ブロック（８）にロープ貫通部により接続する偏向ロー
ルの組（７）と、 F.ロープ導入部（46）を有する主横断部（６）に配置さ
れたロープ貫通部用のロープ偏向ロール（30）と、を備えていることを特徴とする二翼グラブ。
【請求項３】掘削機に接続するため、ロープロール（1
8）がリンク結合部と回転軸受（17）により配置されて
いる、駆動シリンダ（13）用の可撓性の油圧ホース接続
部（16）と連結手段（25）を有する主横断部（４）を備
えていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の二
翼グラブ。
【請求項４】引抜き棒（15）は垂直移動性を許す軸受
（41）の棒の上端を駆動シリンダ（12）に接続すること
を特徴とする請求の範囲第２項に記載のグラブ。
【請求項５】軸受（41）の垂直移動性の外に、引抜き棒
（15）の中で入れ子式に移動可能であることを特徴とす
る請求の範囲第１項に記載のグラブ。
【請求項６】各支持筒（11）には駆動移動台（12）のと
ころで支持筒（11）に向けてそれぞれ一つの支持走行ロ
ール（29）が付属し、これ等の支持走行ロールに圧縮バ
ネ（36）でバネ付勢されている支持走行レール（34,4
0）が接触し、これ等の支持走行レールが軸受（35）に
より支持筒（11）の内側にリンク結合して接続している
ことを特徴とする請求の範囲第２項に記載のグラブ。
【請求項７】支持走行レール（34,40）は下端を支持筒
（11）の下部領域でリンク結合により支承され、上部領
域で付属する支持筒（11）に対してバネ力に逆らって曲
がるように保持され、支持走行ロール（29）に合わせた
凹状の窪み（47）を有することを特徴とする請求の範囲
第６項に記載のグラブ。
【請求項８】支持走行レール“A"（34）には窪み（47）
に続く支持走行ロール（29）用の走行面部分（48）があ
り、この走行面部分は支持筒（11）の方向に曲げてあ
り、直立部材に対してほぼ平行に延びる他の部分（49）
に移行することを特徴とする請求の範囲第７項に記載の
グラブ。
【請求項９】支持走行レール“B"（40）には窪み（47）
に続く支持走行ロール（29）用の走行面部分（50）があ
り、この走行面部分は直立部材（３）に対してほぼ平行
に延びていて、この直立部材には支持筒（39）の方向に
曲がる他の走行面の部分（51）が続くことを特徴とする
請求の範囲第８項に記載のグラブ。
【請求項１０】支持筒（39）は回転軸受（38）により外
向きに水平に傾くことを特徴とする請求の範囲第７項に
記載のグラブ。