JPH08500653A - 掘削・配管機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 溝掘削機と、その背後の、溝中を進行するパイプ・ボックス（１０）を搭載する車両からなる配管機である。パイプ全長がパイプ・ボックスに積み重ねられ、一番下のパイプが周期的にバー（４８，５０）の運動により、パイプ・ボックスの底部に放出され、ラム（６）により最後に置かれたパイプの口に押し込められる。

Description

【発明の詳細な説明】 掘削・配管機 本発明は、掘削・配管機に関し、特に先に配置したパイプ・パーツの口に次に 配置するパイプ・パーツを強制的に挿入することによってパイプ・パーツ間の管 継手を形成するようなパイプ・パーツを個々に配置する溝を掘るために使われる 掘削手段を搭載する車両を有する掘削・配管機に関する。

このようなタイプの機械はドイツ特許DE3914736に記載されている。現在、実 際にこのタイプの機械を使うときは、個々のパイプ・パーツは掘削機のすぐ後ろ の車両に搭載されるパイプ・ボックスを通してクレーンによって堀の中に降ろさ れる。パイプ・ボックスは溝の底に伸びてエンクロージャを形成し、その中で配 管工事を行なうことによってこのゾーンに溝の壁が落ちてこないようにすること ができる。配管するパイプ・パーツを先に配管済みのパイプ・パーツの口に押し 込んで管継手を形成するにはケーブルを通して作動する一個以上の油（水）圧ラ ムを用い、パイプ・パーツはパイプ・ボックスの下部後方にある開口部から出て 来るようになっている。

このタイプの機械は従来のシステムと比べてより高率で配管を行なうことがで きるが、出願人らはこの種の機械にはまだ改良の余地があると考えている。特に 、配管のために個々のパイプ・パーツをパイプ・ボックスを通して堀の底に降ろ す作業では、各パイプ・パーツを掘削機に装填するために掘削機を止める必要が ある。また、各パイプ・パーツをパイプ・ボックスの深さ一杯に降ろす作業では 、パイプ・パーツがパイプ・ボックスの壁に当たって壊れてしまうという危険が 伴う。

そこで、本発明は、溝を掘るための掘削手段を搭載する車両と、この掘削手段 の後ろにあって使用時には掘削する溝に置かれる配管ボックスと、使用時にこの ボックスの底にあるパイプ・パーツを直前に配管したパイプ・パーツに押し込ん で接続する前記配管ボックス内の手段と、補給用パイプ・パーツを保持しその補 給用パイプ・パーツを配管のために前記ボックス内に一本ずつ放出するところの 前記配管ボックス内の手段とからなる配管機を提供するものである。

本発明では、配管ボックスを即配管可能な何本かのパイプ・パーツを含むマガ ジンに変えている。これらのパイプ・パーツは必要に応じて配管ボックスの底の 配管位置に一本ずつ放出される。パイプ・パーツは配管ボックスの頂部に追加し てすでにマガジン内にあるパイプ・パーツによって支えることができるため、配 管ボックスの深さ一杯にわたって降ろす必要がない。このため、パイプ・パーツ の装填はずっと容易に、かつ素早く行なうことができる。典型的には掘削機の運 転作業中にも行なうことができる。またこのため、パイプ・パーツへの損傷の危 険も少ない。配管ボックスの底まで一本一本パイプ・パーツを降ろし、正確に位 置決めしなければならない場合、これをクレーンを使わずに行なうことは困難で あるが、本発明の場合、プラスチック製のパイプ・パーツを使うならば手を使っ てマガジンの頂部に装填することができ、クレーンを使う必要がない。また、パ イプ・パーツはコンベヤシステムを使ってマガジン内に補給することも可能であ る。

パイプ・パーツを保持し、放出する手段としては、前記補給用パイプ・パーツ の一番下にあるパイプ・パーツに「放出準備完了」位置を定める手段を持つこと が好ましい。この手段は、一番下のパイプ・パーツが該放出準備完了位置に受け 入れ可能である第一の位置と、この放出準備完了位置にあるパイプ・パーツを放 出して配管すると同時に前記補給用パイプ・パーツ中の次のパイプ・パーツがこ の放出準備完了位置に移動するのを阻止する第二の位置との間で可動であること が好ましい。

パイプ保持・放出手段を前記第一の位置に戻すことによって補給用パイプ・パ ーツ中の次のパイプ・パーツが放出準備完了位置に来るが、今度は配管位置への 放出が阻止される。

適当なパイプ保持・放出手段としては、前記パイプ・パーツ用通路の両側また は片側に上下対のパイプ支持部材を設けることができるが、この上下対のパイプ 支持部材は、その下にある方を前記放出準備完了位置にある一番下のパイプを捕 らえるために前記通路内に突き出させる第一の位置と前記通路から後退させる第 二の位置との間で可動とし、その上にある方を前記第一のものと同調して前記通 路から後退させる第一の位置と前記放出準備完了位置の上の前記通路内に突き出 て前記補給用パイプ・パーツ中の次のパイプを捕らえる第二の位置との間で可動 としている。

この上下対のパイプ支持部材は、前記通路の片側にある支軸、あるいは二つの 対がある場合は前記通路の両側にある支軸の回りをそれぞれ旋回できるようにす ると便利であるが、そうするには例えば各パイプ支持部材を該支持部材とそれに 対応する支軸との間に伸びる各アームの一端に置くと良い。

パイプ保持・放出手段は油（水）圧または空気圧で作動するようにすることも できるし、あるいは電気サーボ制御することもできる。

配管のために次のパイプ・パーツを配管ボックスの底に放出する間、掘削車両 を自動的に停止するための手段を設けることもできる。このような手段は、配管 ボックスの後方の、次のパイプ・パーツを放出するために必要な位置に直前のパ イプ・パーツがいつ到着したを決定するセンサーによって作動させることができ る。このようなセンサーは例えば光学センサーまたはマイクロスイッチを用いる ことができる。一旦次のパイプ・パーツが配管位置に放出されると掘削機の動き を再スタートさせる自動手段も設けることができる。

しかしより好ましくは、通常の使用においては機械を前に向かって連続的に運 転するのが良い。この場合、最後に配管されたパイプ・パーツの最上流端が次の パイプ・パーツを配管位置に放出しても良いほど配管ボックス内を十分に通過し たことをセンサーを使って決定する。こうして次のパイプ・パーツの放出が開始 され、一旦放出された次のパイプ・パーツは最後に置かれたパイプ・パーツの口 に押し込むことができる。このセンサーはまた、前記次のパイプ・パーツが実際 に供給されたことを確認するためにも使うことができ、もし一定の時間までに、 あるいはさらに別のセンサーが最後に配管されたパイプ・パーツが配管ボックス の出口から一定の距離にある位置に到達したことを検知する前に、前記次のパイ プ・パーツが配管位置に到達しなかった場合は、機械を止めてしまうようにする こともできる。

例えば、油（水）圧ラムのような手段を使って各パイプ・パーツを配置するご とに所定のレベルで圧力を加えることもできる。この作用はパイプ・パーツが配 管ボックス内を所定の距離だけ移動するまで掘削機の前進速度と同調させること ができる。

パイプ保持・放出手段は機械の配管ボックスに直接設けることもできるが、別 に底の開いたマガジンを設けて機械の配管ボックス内に降ろすこともできる。こ の方法は現在知られている通りであり、マガジンには前記パイプ保持・放出手段 を設ける。このような別のマガジンは従来技術の機械を本発明の原理に従って運 転するよう改造するために後付けすることもできるが、この場合、マガジンは一 旦取り付けるとその位置に止まり、その場所でパイプ・パーツが装填される。あ るいはマガジンは配管ボックスの外でパイプ・パーツを装填してから所定の位置 に取り付けることもできる。マガジンは一旦空になると取り外してパイプ・パー ツを満載したマガジンと取り替えることができる。

本発明は配管機用の配管ボックスを含むが、この配管ボックスはその中に、補 給用パイプ・パーツを保持し、それらのパイプ・パーツを前記配管ボックスの底 に配管のために一本ずつ放出するための手段を有する。

本発明はさらに、配管ボックス内に降ろして用いるマガジンも含むが、このマ ガジンは補給用パイプ・パーツを保持するのに適した形状となっており、パイプ ・パーツを保持し、またそのマガジンの開放された底から前記パイプ・パーツを 一本ずつ放出して配管するための手段を有している。

以下、添付図面を参照しながら実施例により本発明をさらに詳しく説明する。

図1は従来技術による機械の概略側面図（出典：ドイツ特許3914736）である。

図2は本発明の機械の配管ボックスの断面側面図である。

図3は図2のIII−III線に沿った断面図で、パイプ保持・放出手段が第一の位置 にある状態を示す。

図4は図2の配管ボックスの平面図である。

図1に示す配管ボックスは、連続チェーンで運ばれ従来の方法で溝を掘るのに 適した動きを行なうように動力を供給された掘削バケットを持つ連続掘削コンベ ヤー2を装備した軌道付き車両ユニット1を有する。掘られた溝に配置された掘 削コンベヤーのすぐ背後には配管ボックス3がある。先に配管されたパイプ・パ ーツからなるパイプ・ライン4が機械の後部から伸び、現在配管されつつあるパ イプ・パーツ5が配管ボックスの底に位置し、図2に6で概略的に示すラム手段に よってパイプ・ライン4の口に押し込まれる。

本発明による改良型配管ボックスを図2から4に示す。ボックス10は、前部に縦 に伸びる壁12と、後部に縦に伸びる壁14と、対向して縦に伸びる側壁16、18（図 3）と、さらに底壁20とからなる。開口部22が後部壁14の根元付近に設けられて おり、パイプ・パーツはここから脱出して配管されるようになっている。配管ボ ックスの前方部分には隔壁24が設けられており、配管ボックスの底まで縦方向に 下に伸びる前室26を隔離しているが、この前室は円筒状の空間を形成しており、 その中に一個以上の自在排水管を掘削中の溝に連続的に配置することが可能とな っている。この排水管は、開口部59、60（図3）を通って配管ボックスから脱出 する。このような排水管はメインのパイプを設置する間、溝を乾燥した状態に保 つために溝から水を汲み出すのに使うことができる。配管ボックスの後部は隔壁 28によって隔離され、底が開いた砂利ボックスを形成しているが、ここには砂利 のような骨材を補給しておき、配置するパイプの基礎を形成することができる。

配管ボックスの主たる部分は隔壁24と28との間にあり、その開口部からマガジ ン30を受け入れるが、このマガジンは底部と頂部が開いた長方形の箱形であり、 その頂部開口部にはホッパ32を形成する拡大部分が設けられている。ボックスの 底部近くに設けられた案内部34は一度にパイプ・パーツ36を一本だけ通せる広さ の狭いネック部を形成している。案内部34によって形成されるネックの幅は様々 なパイプ径に対応できるように調節可能とすることができる。案内部34によって 形成されるネックより上の部分では、配管ボックスは二本のパイプ・パーツを一 部オーバラップさせて収納できるだけの幅を有する。案内部34より下の部分では 、パイプ保持・放出手段がマガジンの一番下にあるパイプ・パーツの放出準備完 了位置40（図3）を形成する。パイプ保持・放出手段は前向きと後向きの対から なる内側に突き出したブラケット42を有し、これらブラケットにはそれぞれアー ム44と、アーム44に対して固定角で伸びる第二アーム46が旋回可能に取り付けら れている。パイプ・パーツ36の通路の両側にある一対のアーム44はそれぞれアー ム44の外向き端部を接続するバー48によって互いに接続しており、第二アーム46 の各対はそれらの外向き端部を接続する同様のバー50によって互いに接続してい る。アーム44と46の旋回運動は、マガジンの前壁の前方にあるマガジンの前端に あるリンケージ・アーム52の配置によって制御されているが、これらリンケージ ・アームは長手方向に伸びる接続棒54に接続しており、これら接続棒はまたその 後端が接続しており、アーム44、46の内向き端部の支軸を形成している。リンケ ージ・アーム52はマガジンの前壁の外側に取り付けられた油（水）圧アクチュエ ータ56によって駆動される。リンケージ・アーム52を持ちあげるとバー48、50が 図3に示す位置になり、これが第一の位置となる。この位置ではスタックの一番 下のパイプ・パーツ36は放出準備完了位置36で支持されている。リンケージ・ア ーム52を下げるとアーム44、46が旋回し、バー48がパイプ・パーツ36の落下通路 内に入り、バー50が落下通路から遠ざかる。これによりパイプ・パーツ36放出準 備完了位置40になって配管ボックスの底へ落下する。一方バー48はスタック内の 次のパイプ・パーツ36を案内部34と案内部34の間の口で保持する。これがパイプ 保持・放出手段の第二の位置である。パイプ保持・放出手段を第一の位置に戻す とスタック内の次のパイプが放出準備完了位置まで落下する。

58で概略的に示す光学センサーを使って最後のパイプ・パーツの上流端が配管 ボックスの後部に近づく時を決定することもできる。センサー58を触発させるこ とで掘削機を停止し、パイプ保持・放出手段を作動させてパイプ・パーツ36を配 管ボックスの底に放出させることができる。そこでパイプ・パーツは従来から知 られている油（水）圧ラム手段6によって掴まれ、後方に向かってパイプ・ライ ン4の口まで押し込まれ、最後に置かれたパイプ・パーツとの間にシールを形成 する形になる。その後掘削機が再スタートし前進する。

より好ましくは、センサー58が最後に置かれたパイプ・パーツの上流端の通路 を次のパイプ・パーツの落下ゾーンから検知したときに、先に置かれたパイプ・ パーツとの管継手に次のパイプ・パーツを押し込むために一定の圧力をかけてい たラム6を引っ込め、新しいパイプ・パーツを配管ボックスの底に落下させる。

次にラムを戻し、新しいパイプ・パーツを最後に置いたパイプ・パーツの口に押 し込み、その後機械が途切れなく前進するにつれてパイプ・パーツへの圧力を維 持する。新しいパイプ・パーツの配管位置への到着は第二のセンサー53によって 検知することができるが、この第二のセンサーがラム6の動きを触発して新しい パイプ・パーツを押し込むようにすることもできる。

例えばマガジンが空であるためにボックスから最後のパイプ・パーツが出よう とする前に新しいパイプ・パーツがセンサー58に到着しないときのために、セン サー58にタイマーをセットして機械を停止することもできる。あるいはこのよう な場合に備えて別のセンサー55を用いて機械を停止することもできる。

特定のタイプのパイプにおいて、配管ボックスの底に沿ったパイプ・パーツの 通路全体にわたってラム6からの圧力を維持する必要がない場合は、ラムの行程 を短縮することができる。センサー53を使って現在配管中のパイプ・パーツの上 流端の通路を検知し、ラム6を配管ボックスの前部まで後退させることもできる 。機械の連続前進運動はパイプ・パーツによって構成されたパイプ・ラインをセ ンサー58が新しいパイプ・パーツを検知するまで配管ボックスの中を後ろ向きに 引っ張り、その後新しいパイプ・パーツが供給されるとラム6が再度作動する。

センサー53は配管ボックスの中を前後方向に調節可能に取り付け、ユーザーがラ ム6の行程を設定できるようにすることもできる。

パイプ・パーツ36は、機械が前進しているとき、または機械が静止している間 に、機械のホッパーに追加装填することができる。

パイプ・パーツの素材は、セラミック、コンクリート、プラスチックなど、用途 に適したものであれば何でも良い。

すでに知られている方法で、光学装置、例えばレーザー・トラッキング装置を 用いて掘削機をオンラインで制御しながら溝の深さを調節することもできる。

本発明は以上の特定の実施態様を例にとって説明したが、この他にも本発明の 範囲内で多くの変更態様が可能である。特にパイプ・パーツの保持手段や「放出 準備完了位置」からの放出手段については多くの代替手段を用いることが可能で あることは当業者には明らかである。

───────────────────────────────────────────────────── 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)，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ， ＣＡ，ＣＨ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，Ｈ Ｕ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＵ，ＭＧ，ＭＮ ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ， ＳＤ，ＳＥ，ＳＫ，ＵＡ，ＵＳ，ＶＮ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項1】溝を掘るための掘削手段（2）を搭載する車両（1）と、該掘削手段 の後にあって使用時には前記掘削された溝に配置される配管ボックス（10）と、 該配管ボックス内にあって使用時に該ボックス内に配置されるパイプ・パーツを 先に配置されたパイプ・パーツ内に押し込んで接続する手段（6）と、前記配管 ボックス内にあって補給用パイプ・パーツを保持し、一本ずつ該ボックスの底に 放出して配置するための手段（42−56）とを有することを特徴とする配管機。
2. 【請求項2】前記パイプ保持・放出手段が前記補給用パイプ・パーツの一番下の パイプ・パーツの「放出準備完了」位置（40）を形成する手段（44、46）を有し 、該位置形成手段は、一番下のパイプ・パーツが前記放出準備完了位置に受け入 れられる第一の位置と、該放出準備完了位置にあるパイプ・パーツを配管のため に放出し前記補給用パイプ・パーツの中の次のパイプ・パーツが前記放出準備完 了位置に移動するのを阻止する第二の位置との間で可動であることを特徴とする 請求項1記載の機械。
3. 【請求項3】前記パイプ保持・放出手段が前記パイプ・パーツの通路の片側また は両側に上下対になったパイプ支持部材を有し、該上下対のパイプ支持部材の下 の支持部材（50）が、前記放出準備完了位置で一番下のパイプ・パーツを捕らえ るために前記通路内に突出する第一の位置と、前記通路から引き下がる第二の位 置との間で可動であり、該上下対のパイプ支持手段の上の支持部材（48）が前記 第一のものと同調して、前記通路から引き下がる第一の位置と、前記通路内の前 記放出準備完了位置の上に突出して前記補給用パイプ・パーツ内の次のパイプ・ パーツを捕らえる第二の位置との間で可動であることを特徴とする請求項1また は2記載の機械。
4. 【請求項4】前記パイプ支持部材（48、50）の上下対が前記通路の片側にある支 軸の回りを、または対が両側に二つあるときは各対が通路の両側にあるそれぞれ の支軸の回りを旋回可能に取り付けられていることを特徴とする請求項3記載の 機械。
5. 【請求項5】各支持部材（48、50）が該支持部材とそれらの支軸との間に伸びる それぞれのアーム（44、46）の一端にあることを特徴とする請求項4記載の機械 。
6. 【請求項6】配管機用の配管ボックスであって、該配管ボックス（10）内におい て補給用のパイプ・パーツを保持し、該パイプ・パーツを一本ずつ前記配管ボッ クスの底に放出するための手段（42−56）を有することを特徴とする配管起用の 配管ボックス。
7. 【請求項7】配管ボックス（10）内に降ろして用いるマガジン（30）であって、 補給用パイプ・パーツを保持するようになっており、補給用パイプ・パーツを保 持しマガジンの開口底から該パイプ・パーツを一本ずつ放出する手段（42−56） を有することを特徴とするマガジン。