JPH10503814A - 掘削せずに敷設した管から土コアを取り出す方法およびこの方法を実施するためのスクレーパ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 掘削せずに打ち込みまたはプレスによって敷設された、両端が開放した管（５）から、土コア（７）を取り出す方法の場合、管の一方の端部にスクレーパ（１）を挿入し、管（５）を通って長手方向に移動させ、スクレーパ（１）によって管の他方の端部から土コア（７）を押し出す。スクレーパ（１）の前進は、管（５）の内壁（４）に支持される長さを変更可能な往復装置（１０）によって歩進的に行われる。往復装置（１０）は伸長行程運動の後でその都度その出発位置にもたらされ、往復装置の支持部は前進方向において一歩だけ追従運動する。スクレーパ（１）は先端板（２）と長さを変えることができる往復装置（１０）と締めつけ装置（１１，２２）からなっている。先端板（２）は往復装置（１０）の一端と第１の締めつけ装置（１１）に連結され、往復装置（１０）の他端は第２の締めつけ装置（２２）に連結されている。締めつけ装置（１１，２２）は、管の内壁（４）に押しつけ可能である締めつけ位置と、管（５）の内壁（４）から離れる解放位置に交互に移動可能である。

Description

【発明の詳細な説明】 掘削せずに敷設した管から土コアを取り出す方法およびこの方法を実施するた めのスクレーパ 本発明は、管の一方の端部にスクレーパを挿入し、管を通って長手方向に移動 させ、スクレーパによって管の他方の端部から土コアを押し出す、掘削せずに打 ち込みまたはプレスによって敷設された、両端が開放した管から土コアを取り出 す方法に関する。 掘削せずに導管を敷設するために特に、管打ち込み機または管プレスによる管 の掘進が有効であることが実証された。この方法は従来のスクリュー削孔方法と 比べて、礫質の土の場合にも、漂石の層の土や中間の流砂層を有する地下水範囲 でも大きな利点がある。しかし、この方法は、管掘進時に開放頭端部から管に侵 入した土コアを取り出すために特別な手段を必要とする。 公知の方法では、土コアはスクレーパによって敷設管から押し出される。この 場合、スクレーパは、管の一端を閉じた入口接続管から管に圧入される２５バー ル以下の圧力の空気によって、土コアに押しつけられる。それによって、土コア は管の他端から捕集抗に押し出される。この方法の場合には、土コアは制御され ない速度で流出し、スクレーパを押し出すときにまだ管内にある高圧の空気の急 激な減圧を生じる。これは重大な事故の危険をもたらし、騒音上の理由から居住 地域では実施できない。更に、圧力媒体として、空気の代わりに水を使用するこ とが知られている。これは土コアの制御可能な押出しを可能にするが、少なくと も捕集抗におて、水が土コアと混合し、土の状態に応じて廃棄処理問題を生じる 。高圧水によって土コアを敷設管から洗い流す他の方法の場合にも、これと同じ ことが言える。 更に、削孔スクリューを用いて敷設管から土コアを後で掃除することが知られ ている。しかしこの方法は非常にコストがかかり、不経済である。 本発明の根底をなす課題は、掘削しないで管掘進で敷設された管からの土コア の取り出しを、簡単かつ経済的にそして現場の人や操作人にとって事故の危険が 最小となるように、行うことができる冒頭に述べた種類の方法を提供することで ある。 この課題を解決するために、本発明による方法では、スクレーパの前進が、管 の内壁に支持される長さを変更可能な往復装置によって歩進的に行われ、往復装 置が伸長行程運動の後でその都度その出発位置にもたらされ、往復装置の支持部 が前進方向において一歩だけ追従運動する。 本発明による方法の場合には、土コアはスクレーパの制御される前進によって 管から押し出される。この場合、スクレーパの往復装置は管の内壁に機械的に支 持される。スクレーパの圧力付勢が導管に水や空気を充填することによって解除 されるので、それに関連する欠点がなくなる。スクレーパの往復装置は電気式ま たは液圧式駆動装置を備え、ケーブルまたはホースや適当な制御装置を介して、 導管の外側に配置されたエネルギー源に接続可能である。従って、駆動エネルギ ーの供給部を介して、往復装置の運動を簡単に制御可能である。 本発明による方法を実施するために、本発明の他の提案によれば、スクレーパ は先端板と長さ変更可能な往復装置と締めつけ装置を備え、先端板が往復装置の 一端と第１の締めつけ装置に連結され、往復装置の他端が第２の締めつけ装置に 連結され、締めつけ装置が、管の内壁に押しつけ可能である締めつけ位置と、管 の内壁から離れる解放位置に交互に移動可能であり、往復装置と締めつけ装置が 遠隔制御可能な液圧式または電気式駆動装置によって操作可能である。 本発明によるスクレーパは構造が簡単で頑丈であり、制御装置を介してその駆 動装置を簡単に操作することができるという利点がある。スクレーパをいろいろ な管寸法に適合させることは、先端板と締めつけ装置をそれぞれの管直径に合わ せることによって簡単に可能である。そのために、コストのかかる装備変え作業 が不要である。往復装置と締めつけ装置を操作するために、好ましくは液圧駆動 装置が使用される。この駆動装置は建築工事で一般的な駆動装置に接続され、生 物学的に分解可能な圧油で運転可能である。本発明では、往復装置は液圧付勢可 能な複動形の往復シリンダによって形成可能である。この往復シリンダはピスト ンロッドまたはシリンダケーシングによって形成されたその一端が先端板に固定 され、他端が第２の締めつけ装置に固定されている。往復シリンダは適当に制御 することにより伸縮可能であり、それによって締めつけ装置の追従運動を簡単に 行うことができる。締めつけ装置は半径方向に移動可能な締めつけジョーまたは 締めつけシューを備えている。この締めつけジョーまたは締めつけシューは先端 板または往復装置に支承され、それぞれ敷設された液圧操作可能なシリンダによ って半径方向外側へ管の内壁に押しつけ可能である。 本発明による他の提案では、第１の締めつけ装置が内側シューブレーキのよう に半径方向に移動可能な２個の締めつけジョーを備え、この締めつけジョーの一 端が先端板に取付けられたピンに回転可能に軸承され、反対側の端部が拡開装置 によって広がるように動くことが可能である。この第１の締めつけ装置は先端板 の後側に簡単に取付け可能である。この場合、先端板の中央範囲は往復装置を固 定するために空いている。拡開装置としては、本発明に従い、複動形の液圧シリ ンダが適しており、このシリンダは締めつけジョーの端部の間に設けられ、枢着 部材によって締めつけジョーの端部に連結されている。このような構造により、 締めつけジョーは、付加的な手段を必要とせずに、両方向に移動可能である。 第２の締めつけ装置の有利な構造は本発明に従い、少なくとも２個の締めつけ シューが、スクレーパの長手方向に延びる締めつけスキッドを有し、少なくとも １個の締めつけシューが締めつけシリンダによって管中心軸線に対して半径方向 に移動可能であり、締めつけシリンダが他の締めつけシューに支持されている。 締めつけシューによって、往復装置の前進力の反力を支持するために必要である 、締めつけシリンダによって発生する締めつけ力は管壁に効果的に伝達可能であ る。締めつけシューは同時に、往復装置が元の状態に戻るときに、管の内壁に沿 って往復装置を案内するために役立つ。締めつけシューが押圧板に揺動可能に支 承され、この押圧板が往復装置の端面に固定されていると有利である。押圧板に よって、簡単な構造で、中央に設けられた往復装置から外側に位置する締めつけ シューに大きな支持力を伝達することができる。半径方向の締めつけ力を往復装 置に作用させないようにするために、本発明では、往復装置を取り囲むリングが 設けられ、このリングに、締めつけシリンダが半径方向において支持されている 。リングによって、半径方向内側に向いた、締めつけ力の反力が受け止められ、 互いにつりあうので、リング内に設けられた往復装置はこの力の受けない。 次に、図に示した実施の形態に基づいて本発明を詳しく説明する。 図１は、本発明によるスクレーパの、導管内に挿入されている状態を示す概略 図、 図２は図１の２−２線に沿った横断面図、 図３は図１の３−３線に沿った横断面図、 図４は図１の４−４線に沿った横断面図、 図５は図１のスクレーパによる本発明の方法の適用状態を概略的に示す図であ る。 図１〜４に示したスクレーパ１は円板状の先端板２を備えている。この先端板 は、半径方向の予備付勢力によって管５の内壁に接触する掻き取りリング３を備 えている。先端板２の前面側６は、先端板２の前方にある管５内の土コア７を押 し出すために役立つ。先端板２の後側８には、複動形の液圧往復シリンダ１０の ピストンロッド９が固定されている。ピストンロッド９は図１に示した位置で往 復シリンダ１０内に完全に引っ込んでいる。 先端板２の後側８には、締めつけ装置１１が設けられている。この締めつけ装 置は２個の締めつけジョー１２，１３を備えている。この締めつけジョーの一端 は先端板２にねじ込まれたピン１４に回転可能に支承されている。締めつけジョ ー１２，１３の他端の間には、複動形の液圧シリンダ１５が設けられている。こ の液圧シリンダのシリンダケーシング１６は締めつけジョー１２に枢着連結され 、そのピストンロッド１７は締めつけジョー１３に枢着連結されている。この枢 着連結部は枢着ピン１８によって形成されている。枢着ピンは締めつけジョー１ ２，１３の二叉端部と、シリンダケーシング１６またはピストンロッドに連結さ れた押圧片１９を貫通し、ピン１４に対して平行に向けられている。 図２に示した位置では、締めつけジョー１２，１３がシリンダ１５のピストン の押圧棒側の付勢によって保持される。この場合、先端板２の当接ピン２０は、 先端板２の中心軸線に関して締めつけジョー１２，１３をセンタリングする。シ リンダ１５のピストンのシリンダ側を付勢することにより、締めつけジョー１２ ，１３の可動の端部が拡開し、締めつけジョー１２，１３の外面が管５の内壁４ に押しつけられる。締めつけジョー１２，１３と内壁４の間の摩擦連結により、 先 端板１は往復シリンダ１０を元の位置に戻すときに摺動できないように、管５内 で固定保持される。 先端板２と反対側の往復シリンダ１０の端部は第２の締めつけ装置２２の押圧 板２１に固定連結されている。この押圧板２１はその外周に３つの支承部２３を 備えている。この支承部内で、それぞれ締めつけシュー２４が接線方向の軸線回 りに揺動可能に支承ピン２５に支承されている。締めつけシュー２４は締めつけ スキッド２６を備えている。この締めつけスキッドは往復シリンダ１０に対して 平行に管５の内壁４に沿って延び、円筒状の外面を有する。この外面の曲率は内 壁４の曲率にほぼ一致している。締めつけスキッド２６と、往復シリンダ１０を 小さな遊びで取り囲む支持リング２７との間には、半径方向に向いた締めつけシ リンダ２８が設けられている。この締めつけシリンダ２８のシリンダケーシング ２９は支持リング２７に固定されている。締めつけシリンダ２８のピストン３０ は締めつけスキッド２６の内側にある押圧板３１に支持されている。 締めつけシリンダ２８が圧力で付勢されていないときは、締めつけスキッド２ ６は、往復シリンダ１０と締めつけ装置２２によって形成されたスクレーパ１の 部分のための滑りガイドを形成している。締めつけシリンダ２８が圧力で付勢さ れると、締めつけシリンダは締めつけスキッド２６を半径方向外側へ管５の内壁 に押しつけ、それによって土コア７の摺動時に往復シリンダ１０に発生する反力 が管５に伝達されるように、締めつけスキッドが管の内壁に摩擦的に保持される 。 打ち込みによって土の中を掘進された水平な管から、上記のスクレーパを用い て土コア７を取り出すための方法が、図５に示してあり、次に詳細に説明する。 図５の例は、スタート抗３２から目標抗３３まで堤防３４を通って掘進した管５ を示している。この管内には、掘進時に管５内に侵入した土コア７がある。スタ ート抗３２に隣接した管５の端部内に、上述の構造のスクレーパ１がある。スク レーパ１を組み込むために、スタート抗３２側の管端部の土コアが、スクレーパ １の長さに相当する長さだけ、手によって取り出されている。続いて、適当な昇 降装置を用いてスクレーパ１を管５に挿入する。スクレーパ１は圧力ホース３５ を介して駆動装置３６に連結されている。この駆動装置はモータ、ポンプ、液圧 制御装置を含んでいる。制御装置は操作人３７によって操作される。 土コア７を取り出すために先ず最初に、スクレーパ１の締めつけシリンダ２８ が圧力で付勢され、それによって締めつけスキッド２６が管５の内壁に押しつけ られる。その後、圧力媒体が往復シリンダ１０のピストンの、ピストンロッドと 反対側に供給され、それによってピストンロッド９が伸長し、先端板２が土コア ７の方へ動く。この場合、土コア７は圧縮され、最後には目標抗３３の方へ摺動 する。この場合、先端板２に加わる掘進力の反力は締めつけ装置２２を介して管 ５に支持される。 ピストンロッド９が完全に伸長すると、圧力による往復シリンダ１０の付勢が 解除され、締めつけ装置２２が解放され、シリンダ１５の付勢によって先端板２ の締めつけ装置１１の締めつけジョー１２，１３が管５の壁に押しつけられる。 続いて、シリンダ１０のピストンのピストンロッド９側が圧力で付勢され、それ によってピストンロッド９が再び往復シリンダ１０内に入り込む。この過程で先 端板２が締めつけ装置１１によって錠止されるので、往復シリンダ１０のケーシ ングは締めつけ装置２２と共に先端板２の方へ移動する。この場合、締めつけス キッド２６は管５の内壁に沿って案内される。ピストンロッド９が完全に入り込 むと、前述の制御過程が繰り返される。これにより、スクレーパ１は管５内で土 コア７の方へ歩進的に摺動する。この場合、土コア７は管５から押し出され、抗 ３３に収容される。上記の過程で、大きな石、泥土、粘土または砂質の土が土コ ア内にあるかどうかは重要ではない。なぜなら、土コアが後側かあ管の全長にわ たって押されるからである。この場合、掘進速度は駆動装置のポンプ出力に依存 し、制御装置を介して制御可能である。 管５が損傷してへこみ、従ってスクレーパが通過できないときには、スクレー パは逆の走行方法で、すなわち締めつけ装置１１の締めつけ状態でピストンロッ ド９を伸長させ、締めつけ装置２２の締めつけ状態でピストンロッド９を引っ込 めることにより、掘進区間から再び後方へ出される。 往復シリンダ１０と締めつけ装置１１，２２の液圧制御は特に、組み込まれた 電磁弁と前進後退のための主供給管を備えた制御ブロックまたは機械的に操作さ れる制御ブロックを介して外部から手動で行うことができる。制御ブロックはス クレーパ１に設けることができる。この場合、電磁弁の制御は電気的な制御導体 を介して駆動装置またはバッテリによって行われる。手動操作の液圧制御スタン ドを使用する場合には、別個の液圧供給管を制御スタンドから個々の機能ユニッ ト、往復シリンダおよび締めつけ装置に案内することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)， ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，Ｃ Ｈ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ ，ＧＥ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ， ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，Ｍ Ｗ，ＭＸ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＳ， ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．掘削せずに打ち込みまたはプレスによって敷設した管から土コアを取り出す 方法であって、管の両端が開放し、管の一端にスクレーパを挿入し、管を通って 長手方向に移動させ、スクレーパによって管の他端から土コアを押し出す、方法 において、スクレーパ（１）の前進が、管（５）の内壁（４）に支持される長さ 変更可能な往復装置（１０）によって歩進的に行われ、往復装置（１０）が伸長 行程運動の後でその都度その出発位置にもたらされ、往復装置の支持部が前進方 向において一歩だけ追従運動することを特徴とする方法。 ２．請求項１記載の方法を実施するためのスクレーパにおいて、スクレーパ（１ ）が先端板（２）と長さ変更可能な往復装置（１０）と締めつけ装置（１１，２ ２）とを備え、先端板（２）が往復装置（１０）の一端と第１の締めつけ装置（ １１）に連結され、往復装置（１０）の他端が第２の締めつけ装置（２２）に連 結され、締めつけ装置（１１，２２）が、管の内壁（４）に押しつけ可能である 締めつけ位置と、管（５）の内壁（４）から離れる解放位置に交互に移動可能で あり、往復装置（１０）と締めつけ装置（１１，２２）が遠隔制御可能な液圧式 または電気式駆動装置によって操作可能であることを特徴とするスクレーパ。 ３．往復装置（１０）が液圧付勢可能な複動形の往復シリンダ（１０）によって 形成され、ピストンロッド（９）またはシリンダケーシング（１６）によって形 成されたこの往復シリンダの一端が先端板（２）に固定され、他端が第２の締め つけ装置（２２）に固定されていることを特徴とする請求項２記載のスクレーパ 。 ４．締めつけ装置（１１，２２）が半径方向に移動可能な締めつけジョー（１２ ，１３）または締めつけシュー（２４）を備え、この締めつけジョーまたは締め つけシューが先端板（２）または往復装置（１０）に支承され、それぞれ付設の 液圧操作可能なシリンダによって半径方向外方へ管（５）の内壁（４）に押しつ け可能であることを特徴とする請求項２または３記載のスクレーパ。 ５．第１の締めつけ装置（１１）が内側シューブレーキのように半径方向に移動 可能な２個の締めつけジョー（１２，１３）を備え、この締めつけジョーの一端 が先端板（２）に取付けられたピン（１４）に回転可能に軸承され、反対側の端 部が拡開装置によって広がるように動くことが可能であることを億兆とする請求 項２〜４のいずれか一つに記載のスクレーパ。 ６．拡開装置が複動形の液圧シリンダ（１５）として形成され、このシリンダが 締めつけジョー（１２，１３）の端部の間に設けられ、枢着部材によって締めつ けジョー（１２，１３）の端部に連結されていることを特徴とする請求項５記載 のスクレーパ。 ７．第２の締めつけ装置（２２）がスクレーパ（１）の長手方向に延びる締めつ けスキッド（２６）を有する少なくとも２個の締めつけシュー（２４）を備え、 少なくとも１個の締めつけシュー（２４）が締めつけシリンダ（２８）によって 管中心軸線に対して半径方向に移動可能であり、締めつけシリンダが他の締めつ けシュー（２４）に支持されていることを特徴とする請求項２〜６のいずれか一 つに記載のスクレーパ。 ８．第２の締めつけ装置（２２）がガイドを形成し、このガイドによって、往復 装置（１０）が管（５）の内壁（４）に沿って案内されていることを特徴とする 請求項２〜７のいずれか一つに記載のスクレーパ。 ９．締めつけシュー（２４）が押圧板（３１）に揺動可能に支承され、この押圧 板が往復装置（１０）の端面側に固定されていることを特徴とする請求項７また は８記載のスクレーパ。 10．往復装置（１０）を取り囲むリング（１７）が設けられ、このリングに、締 めつけシリンダ（２８）が半径方向において支持されていることを特徴とする請 求項７〜９のいずれか一つに記載のスクレーパ。