(57)【要約】【課題】単純でモジュール化されていると共に安価なデバイスを提供する。【解決手段】本発明は、鉛直方向の溝を掘る切削工具に関する。切削工具は、ケーブルを介してカッタ構造体を吊り下げたジブと、少なくとも１つの円筒形表面に配置された複数のカッタ部材と、モータアッセンブリと、モータアッセンブリに動力を供給する動力供給手段と、を備えている。切削工具は、カッタ部材が取り付けられたモータアッセンブリの少なくとも一部をカッタ構造体の下端に固定する解除可能な保持手段と、カッタ構造体とモータアッセンブリとの相対的な位置関係を決める手段と、動力供給手段とモータアッセンブリとを接続する手段と、をさらに備えることにより、カッタ部材が取り付けられたモータアッセンブリの少なくとも一部をカッタ構造体から容易に分離させることができることを特徴とする。【選択図】図２
2005002785.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーブルを介してカッタ構造体を吊り下げたジブと、
少なくとも１つの円筒形表面に配置された複数のカッタ部材と、
モータアッセンブリと、
前記モータアッセンブリに動力を供給する動力供給手段と、
を備えた鉛直方向の溝を掘る切削工具において、
前記カッタ部材が取り付けられた前記モータアッセンブリの少なくとも一部を前記カッタ構造体の下端に固定する解除可能な保持手段と、
前記カッタ構造体と前記モータアッセンブリとの相対的な位置関係を決める手段と、
前記動力供給手段と前記モータアッセンブリとを接続する手段と、
をさらに備えることにより、前記カッタ部材が取り付けられた前記モータアッセンブリの少なくとも一部を前記カッタ構造体から容易に分離させることができることを特徴とする切削工具。
【請求項２】
前記モータアッセンブリが、前記解除可能な保持手段を介して前記カッタ構造体に固定されているモータであることを特徴とする請求項１に記載の切削工具。
【請求項３】
前記モータが油圧モータであることを特徴とする請求項２に記載の切削工具。
【請求項４】
前記動力供給手段が液圧ホースであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の切削工具。
【請求項５】
前記カッタ構造体に固定された吸引手段と、
前記カッタ部材が取り付けられた前記モータアッセンブリの少なくとも一部と関連付けられた分離可能な吸引ノズルと、
前記吸引手段と前記吸引ノズルとを解除可能に接続する手段と、
をさらに備えていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の切削工具。
【請求項６】
前記動力供給手段と前記モータアッセンブリとを接続する手段が、接続箱を備えていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の切削工具。
【請求項７】
前記解除可能な保持手段が、前記カッタ部材を支持する前記モータアッセンブリの少なくとも一部をその下面に取り付け可能なプレートを含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の切削工具。
【請求項８】
前記カッタ構造体の下端に、前記カッタ部材を支持する前記モータアッセンブリの少なくとも一部と関連付けられた前記プレート上に支持されるプレートがさらに設けられていることを特徴とする請求項７に記載の切削工具。
【請求項９】
前記カッタ構造体と前記モータアッセンブリの少なくとも一部との間の相対的な位置関係を決める手段及び前記保持手段が、前記カッタ部材を支持する前記モータアッセンブリの一部と関連付けられた前記プレートに固定されている少なくとも１つの杭を備えていることを特徴とする請求項７又は８に記載の切削工具。
【請求項１０】
前記カッタ構造体と前記モータアッセンブリの少なくとも一部との間の相対的な位置関係を決める手段及び前記保持手段が、前記カッタ部材を支持する前記モータアッセンブリの一部と関連付けられた前記プレートに固定されている２つの杭を備えていることを特徴とする請求項７〜９のいずれか一項に記載の切削工具。
【請求項１１】
前記カッタ構造体と前記カッタ部材を支持する前記モータアッセンブリの少なくとも一部と間の相対的な位置関係を決める手段が、前記カッタ構造体と関連付けられたプレートに形成された、少なくとも１つの穴を含み、
前記穴が前記杭を受容可能であることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか一項に記載の切削工具。
【請求項１２】
前記杭が、前記カッタ構造体に取り付けられたロック部材を受容可能な貫通穴を含むことを特徴とする請求項９〜１１のいずれか一項に記載の切削工具。
【請求項１３】
前記ロック部材が駆動手段によって駆動されることを特徴とする請求項１２に記載の切削工具。
【請求項１４】
前記駆動手段が少なくとも１つのアクチュエータを備えていることを特徴とする請求項１３に記載の切削工具。
【請求項１５】
前記ロック部材がコッターピンであることを特徴とする請求項１２〜１４のいずれか一項に記載の切削工具。
【請求項１６】
前記カッタ構造体と関連付けられた前記プレートが、ピボットシステムにより、前記カッタ構造体の前記下端に接続されていることを特徴とする請求項７に記載の切削工具。
【請求項１７】
前記ピボットシステムが油圧アクチュエータを備えていることを特徴とする請求項１６に記載の切削工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溝を掘るための切削工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
地中にキャスト・ウォールを形成するために溝を掘る際、“切削工具”としばしば称される掘削機を用いることが知られている。切削工具は、巻揚げ手段から吊り下げられた構造体を備え、その構造体の下端に、油圧モータによって駆動される２つのホイールを有する。各ホイールにおける水平軸に沿った２つのドラム上には、地盤を小さなサイズの土の塊に変形させることによって地盤に穴を掘る機能を有する歯が分布されている。生成された小さなサイズの土の塊は、後に、切削工具に設置された吸引ポンプに接続されているホースを用い、吸引により除去することができる。
【０００３】
このような切削又は掘削工具は、特に欧州特許第０２６２０５０号明細書に、本出願人の名の下において記載されている。この明細書に記載の切削工具は、互いに逆方向に回転する２つのホイールを有する。これら２つのホイールは、それぞれ２つのドラムを備え、上述のように単一又は２つの油圧モータによって回転させられる。油圧モータは、各ホイールの中心に位置すると共に、切削工具本体の下端に配置されている。各ホイールのドラムには、地盤掘削用の歯が設けられている。
【０００４】
掘削する地盤のタイプに応じて、その地盤の性質に適した歯を用いる必要がある。地盤の硬さや粘着性によって、用いるのに適切な歯、及び、ホイールのドラム上での歯の適切な配置が異なる。例えば仏国特許発明第２８１９８３４号明細書に、硬い地盤又は粘着性のある地盤に適用される歯の形状及び配置について、記載されている。
【０００５】
掘削の間、歯には非常に大きな機械的力が加わる。このため、歯はドラムに非常に強固に固定されていなければならない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
掘削される地盤は、一般に、種類及び硬さの異なる複数の岩盤が積層されて構成されている。したがって切削工具は、掘削作業の間、浮石の層と非常に硬い層とを交互に通過しなければならない場合があり得る。このような場合、適切なタイプの歯を選択するのに問題が生じる。上述のように地盤のタイプに応じてそれに適切な歯のタイプが存在することから、所定の掘削作業の間に歯のタイプを交換できるようにして、切削工具を地盤に適合させるのが特に好ましいであろう。
【０００７】
第１の解決法として、歯が固定されているドラムを取り外し、その後、他のタイプの歯が固定されている別のドラムを取り付けることが考えられる。しかしながら、この方法は実施することはできるが非常に多くの欠点がある。上述のように歯は強固に固定されているため、ドラムを取り外して再び取り付けるという連続的な作業は長々しく困難で且つ危険を伴うものとなる。また別の欠点として、切削工具のユーザが無駄に時間を費やしてしまうことが挙げられる。これは、いかなる掘削作業においても余分に費用がかかってしまうことを意味する。
【０００８】
本発明は、上記問題を解決するため、単純でモジュール化されていると共に安価なデバイスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明に係る切削工具は、カッタ構造体と、少なくとも１つの円筒形表面に配置された複数のカッタ部材と、モータアッセンブリと、モータアッセンブリに動力を供給する動力供給手段と、を備えている。切削工具は、カッタ部材が取り付けられたモータアッセンブリの少なくとも一部をカッタ構造体の下端に固定する解除可能な保持手段と、カッタ構造体とモータアッセンブリとの相対的な位置関係を決める手段と、動力供給手段とモータアッセンブリとを接続する手段と、をさらに備えることにより、カッタ部材が取り付けられたモータアッセンブリの少なくとも一部をカッタ構造体から容易に分離させることができることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る構成によると、歯が固定されているドラムとモータ及び／又はギアボックスのようなトルク伝達システムとを備えたカッタヘッドを簡便且つ迅速に交換することによって、掘削用の歯を掘削する地盤に適合させる作業を特に簡便且つ迅速に行えることがわかるであろう。また解除可能な保持手段及び位置決め手段によって、掘削作業の間における切削工具の剛性及び強度が保証される。
【００１１】
モータアッセンブリは、カッタ部材が取り付けられたモータであることが好ましい。カッタヘッドを交換する場合に分離可能な部分として、モータ及びカッタ部材が含まれることが理解されるであろう。
【００１２】
切削工具は、カッタ構造体に固定された吸引手段と、カッタ部材が取り付けられたモータアッセンブリの少なくとも一部と共に分離可能な吸引ノズルと、吸引手段と吸引ノズルとを解除可能に接続する手段と、をさらに備えていることが好ましい。これにより吸引ノズルをカッタヘッドと共に分離させることができる接続手段が提供されるのがわかるであろう。
【００１３】
解除可能な保持手段は、カッタ部材を支持するモータアッセンブリの少なくとも一部をその下面に取り付け可能なプレートを含むことが好ましい。この構成において上記プレートは、モータ、カッタ部材、そして吸引ノズルをも共に支持する機能を担うことがわかるであろう。
【００１４】
カッタ構造体の下端に、カッタ部材を支持するモータアッセンブリの少なくとも一部と関連付けられた上記プレート上に支持されるプレートがさらに設けられていることが好ましい。この構成における効果は、プレートの平面同士の接触によって、カッタヘッドをカッタ構造体に固定させるのに必要となる安定性が向上するということにあることがわかるであろう。
【００１５】
カッタ構造体とモータアッセンブリの少なくとも一部との間の相対的な位置関係を決める手段及び保持手段が、カッタ部材を支持するモータアッセンブリの一部と関連付けられた上記プレートに固定されている少なくとも１つの杭を備えていることが好ましい。この構成によると、杭は、第１に２つのプレートの相対的な位置を決定する機能、第２に２つのプレートの相対的な移動を防止する機能、第３に２つのプレートを容易に分離できるようにしつつ互いに固定する機能を担う。
【００１６】
上記杭は、カッタ構造体に取り付けられたロック部材を受容可能な貫通穴を含むことが好ましい。２つのプレートが上下に配置されてこれらプレート上から杭が突出しているとき、ロック部材を対応する貫通穴に受容させることができるのがわかるであろう。
【００１７】
上記ロック部材はコッターピンであることが好ましい。杭とコッターピンとを用いたロックシステムが、解除可能な接続において特に効果的な形態である。各コッターピンは、カッタ構造体と関連付けられたプレートから突出した杭の貫通穴内に配置される。
【００１８】
カッタ構造体と関連付けられた上記プレートは、ピボットシステムにより、カッタ構造体の下端に接続されていることが好ましい。この構成において、カッタヘッドはカッタ構造体に対して傾斜され得ることがわかるであろう。この構成によると、様々な傾斜角度に対応する複数の作動位置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明に関する理解及び本発明による効果は、非制限の例として挙げられる以下の実施形態に係る説明によって、より明確となるであろう。以下の説明において添付図面を参照されたい。
【００２０】
図２及び図３に、カッタヘッド１０が分離された状態が示されている。モータアッセンブリ１２は、プレート１４の下部に強固に固定された２つの油圧モータ（図示せず）を備えている。４つの円筒形ドラム１６は、シェルから構成されており、上記油圧モータにより機械的接続手段（図示せず）を介して回転させられる。ドラム１６の周面上にはカッタ部材（“カッタ歯”とも称される）１８が強固に固定されている。プレート１４の中心に関して点対称になるように、プレート１４の上部に２つの油圧接続箱２０が固定されている。上記油圧モータはそれぞれ液圧ホースを介して各油圧接続箱２０と接続されている。液圧ホース及び接続箱２０は、モータアッセンブリ１２に動力を供給する手段の一部を構成する。特に本実施形態では、動力として油圧が用いられる。
【００２１】
プレート１４の上部には、モータアッセンブリ１２をカッタ構造体３４の下端に固定する保持手段が設けられている。保持手段は、金属製の円柱形スタッド２２の形態である２つの杭によって構成されている。２つのスタッド２２は、プレート１４の中心に関して点対称に配置され且つプレート１４と直交する方向に延出するように、プレート１４上に強固に固定されている。各スタッド２２は、水平方向に貫通する貫通穴２４、及び、円錐形上部２６を含む。円錐形上部２６によって、後述のような組立てが容易になる。
【００２２】
プレート１４下部の中央であって上記油圧モータの間には、切削により生成された小さな土の塊を吸引する吸引ノズル２８が固定されている。この吸引ノズル２８を後に詳述する吸引管３０に接続するため、プレート１４の中央に円柱形の穴３２が設けられている。
【００２３】
図１及び図２に、カッタ構造体３４の下部が示されている。カッタ構造体３４の下端には、カッタ構造体３４に対して傾斜可能な金属プレート３６が固定されている。プレート３６は、カッタヘッド１０と関連付けられたプレート１４と実質的に同一寸法である。プレート３６の傾斜は、プレート３６に固定されている油圧アクチュエータ３８によって制御される。
【００２４】
吸引管３０は、切削により生成される小さな土の塊を地表へと移動させるため、カッタ構造体３４の長手方向に沿って延在するように固定されている。吸引管３０の下端は、プレート３６の中央を貫通している。
【００２５】
カッタ構造体３４と関連付けられたプレート３６には、円柱形の２つの穴４０が形成されている。穴４０は、カッタヘッド１０と関連付けられたプレート１４上に固定されているスタッド２２と実質的に同じ径を有する。穴４０は、２つのプレート１４，３６が上下に配置されたときにスタッド２２を受容できるよう、プレート３６の中心に関して点対称に配置されている。
【００２６】
カッタ構造体３４と関連付けられたプレート３６の上部における２つの穴４０の近傍には、それぞれ油圧アクチュエータ４２が固定されている。各油圧アクチュエータ４２のロッド端部には、金属製のコッターピン４４が固定されている。コッターピン４４は、上述したスタッド２２の貫通穴２４よりも著しく小さい幅を有すると共に、ＸＸ’軸に沿って延在している。油圧アクチュエータ４２はコッターピン４４をＸＸ’軸に沿って移動させることができ、装置駆動状態においてにコッターピン４４がスタッド２２の貫通穴２４内に配置されるようになっている。
【００２７】
図１に、カッタ構造体３４及びカッタヘッド１０を互いに固定した状態（即ち、地盤掘削時に適用される形態）が示されている。この形態において、２つのプレート１４，３６は各辺を一致させて一体となっており、カッタヘッド１０上のスタッド２２はカッタ構造体３４と関連付けられたプレート３６の穴４０内に配置されている。コッターピン４４はスタッド２２の貫通穴２４内に配置され、２つのプレート１４，３６の相対的な移動が防止されるようになっている。
【００２８】
液圧ホース４６は、油圧モータに作動液を供給するため、地表に設置された巻揚げ機Ｇ（図４参照）から延出されてカッタ構造体３４に固定されている。液圧ホース４６の下端には連結器４８が配置されており、連結器４８はカッタヘッド１０と関連付けられたプレート１４上に配置された接続箱２０と接続されている。
【００２９】
なおこの形態において、吸引管３０の下端と吸引ノズル２８の上端とは、漏洩が防止されるよう隙間なく接続されている。このようにして組み合わされた吸引部材において、その漏洩は、２つのプレート１４，３６の平面同士が接触することにより、さらに確実に防止される。
【００３０】
この形態では、カッタ構造体３４、カッタヘッド１０、作動液供給手段（動力供給手段）、及び、吸引手段における各端部の相対的な位置関係により、取り外し不可能な切削工具と同様の機能を果たすデバイスが提供されることがわかるであろう。
【００３１】
しかしながらそれにもかかわらず、カッタヘッド１０を完全に取り外すことができるので、切削工具の交換を非常に迅速に行うことができる。さらに、上述の実施形態における各部材はアクチュエータ４２を駆動することによって互いに分離可能であることから、切削工具の交換作業がさらに簡便である。
【００３２】
当然のことながら、モータアッセンブリが、カッタ構造体に固定された単一のモータにより構成されたり、カッタ部材と共に分離可能であるギアボックスのような回転式のトルク伝達システムから構成されたりしても、本発明の範囲を逸脱しない。
【００３３】
さらに、上記モータが電気モータであったり、上記動力供給手段が電気ケーブルであったりしても、本発明の範囲を逸脱しない。
【００３４】
カッタヘッド１０は、図４に示すような切削工具に取り付けることができる。これは、キャストウォールを形成するため、実質的に鉛直方向の例えば少なくとも２０メータという非常に深い溝を掘るにあたって好ましい形態である。
【００３５】
図４に示す切削工具は、ジブＢが取り付けられた軌道車Ａを備えており、ジブＢからはケーブルを介してカッタ構造体Ｃが吊り下げられている。カッタ構造体Ｃの下端には、油圧モータによって駆動される水平軸を有する二組のカッタホイールＤが配置されている。カッタホイールＤの周面には、地盤に穴を掘る機能を有する歯が分布されている。
【００３６】
カッタ構造体ＣにおけるカッタホイールＤの上部には、油圧ポンプＥが設置されている。この油圧ポンプＥによって、カッタ部材による切削によって生成される小さな土の塊が吸引され、吸引管Ｆを介して地表に移動するようになっている。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】カッタヘッドがカッタ構造体に固定された状態を示す斜視図である。
【図２】カッタヘッドがカッタ構造体から分離された状態を示す斜視図である。
【図３】カッタヘッドの正面図である。
【図４】切削工具の全体図である。
【符号の説明】
【００３８】
１２  モータアッセンブリ
１４  プレート
１８  カッタ部材
２０  接続箱
２２  スタッド（杭，保持手段，位置決め手段）
２４  貫通穴
２８  吸引ノズル
３０  吸引管（吸引手段）
３６  プレート
３４  カッタ構造体
３８  油圧アクチュエータ（ピボットシステム）
４０  穴（位置決め手段）
４２  アクチュエータ（駆動手段）
４４  コッターピン（保持手段，ロック部材）
４６  液圧ホース（動力供給手段）
Ｂ  ジブ
Ｃ  カッタ構造体
Ｆ  吸引管（吸引手段）
【図１】
2005002785.tif 000003
【図２】
2005002785.tif 000004
【図３】
2005002785.tif 000005
【図４】
2005002785.tif 000006