CN101058983A - 挖掘设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种挖掘设备(10)，包括：一对具有基本水平的旋转轴线(X)的铣削轮(13)，每个铣削轮在周边上装配有挖掘装置(26)，以限定基本平行于所述轴线(X)的挖掘前缘(24)；用于在第一工作位置牵引各个铣削轮(13)旋转的链式传动装置(25)，其中传动装置(25)由马达装置(20)驱动，并且在传动装置的在使用中位于外部的一侧也设有挖掘装置(26)；还包括推压装置(71)，该推压装置能够被致动以选择性地将传动装置(25)移动到第二工作位置，该第二工作位置相对于第一工作状态加宽并位于第一工作状态外部。

Description

挖掘设备

技术领域

本发明涉及一种挖掘心墙(diaphragm)、沟渠、地沟、井等的挖掘设备，该挖掘设备包括具有水平轴线的铣削轮，该铣削轮由连接到链式传动装置的马达装置驱动，该链式传动装置在其在使用中位于外部的一侧上也装配有挖掘装置。

根据本发明的挖掘设备包括能够被选择性致动以使链式传动装置侧向偏移的推压装置。

背景技术

已知通过具有两对铣削轮的挖掘设备来实现心墙、沟渠、地沟、井等的挖掘，该铣削轮具有水平轴线并且在使用中基本平行于挖掘表面，并且该铣削轮由马达装置驱动。马达的运动通常通过链式传动装置传送到铣削轮的轴。

JP-A-2000 160592公开了一种挖掘沟渠的设备，其中挖掘工具可以向外倾斜，以在已挖掘沟渠的下方加宽要挖掘的沟渠。

例如，心墙通常是具有矩形截面的深的穿孔，该穿孔在地面中沿垂直方向以连续方式形成并具有不同的功能，例如在地下建筑的周壁中具有结构功能，在表面建筑中具有地基功能，或者在水坝工程中还具有防水功能。

通常这样挖掘心墙，即，首先挖掘分离并基本对齐的两个心墙，用混凝土或塑胶浇筑这两个心墙，然后挖掘将所述两个已浇筑的心墙接合起来的闭合心墙。在最后的步骤中，挖掘设备挖掘各个已浇筑的心墙的一部分，以确保要浇筑表面的清洁以及混凝土或塑胶的好的锚定性。

但是，在使用已知挖掘设备的情况下，挖掘中的精度可能不够，这可能使所挖掘的心墙的连续性和直线性低于设计要求。

此外，挖掘设备在挖掘过程中受到的力会使挖掘设备在挖掘过程中绕垂直线旋转，从而加重了挖掘的不精确性。这使所形成的心墙不能合适地执行它们的上述结构功能、地基功能以及密封功能。

发明内容

本发明的目的是实现一种挖掘设备，该设备允许高精度地挖掘心墙、沟渠、地沟、井等，并且在坑道(excavation)的布置上具有连续性和直线性。

本发明的另一目的是实现一种挖掘方法，该方法具有高精度，并且在坑道的布置上具有连续性和直线性。

申请人已设计、试验并实施了本发明，以克服现有技术的缺点并获得这些和其它目的和优点。

在主权利要求中提出了本发明并说明了本发明的特征，而从属权利要求描述了本发明的其它特征或主发明思想的变型。

根据上述目的，根据本发明的挖掘设备包括至少一对具有基本水平的旋转轴线的铣削轮，每个铣削轮在周边上装配有挖掘装置，该挖掘装置能限定基本平行于所述旋转轴线的挖掘前缘。

该挖掘设备还包括链式传动装置，在第一工作状态(运转工况)下，该链式传动装置能够牵引所述铣削轮旋转。

所述传动装置由马达装置驱动，并且在该传动装置外部也就是在该传动装置的在使用中的外侧也设有挖掘装置，从而各对铣削轮的两个铣削轮之间的中间空间也受到挖掘动作的影响。

根据本发明的特征性特点，挖掘设备还包括推压装置，该推压装置能够被致动以选择性地将所述链式传动装置定位在第二工作位置(运转位置)，该第二工作位置相对于第一工作状态加宽并位于所述第一工作状态外部。

有利地，推压装置基本在链式传动装置本身所在平面上沿相对于旋转轴线倾斜的方向移动传动装置。

根据本发明另一有利的特征，所述第二工作位置位于铣削轮主体(bulk)的外侧，从而链式传动装置外侧的挖掘装置的挖掘动作也可以影响由铣削轮挖掘的区域外侧的侧部空间。

通过致动推压装置，本发明有利地用于在两个已挖掘并浇筑有混凝土或塑胶的心墙之间形成闭合心墙。

有利地，通过本发明，可以使已挖掘的心墙获得设计要求中的高的连续性和直线性、混凝土或塑胶浇筑的有效锚定、从而获得在水坝工程中通常有利的用于防水功能的更好的密封。

根据本发明另一特征，挖掘设备包括在进行挖掘的过程中能够垂直地引导挖掘设备的引导装置。

该引导装置在所述推压装置上方沿所述挖掘设备定位，并从挖掘设备侧向伸出一定的距离，该距离基本等于传动装置处于第二工作位置时的侧向伸出长度。

有利地，在第二工作状态，所述引导装置通过传动装置与闭合心墙滑动接合，从而允许挖掘设备的所述垂直引导。因此挖掘设备保持被垂直地引导，从而防止被挖掘的心墙的不想要的旋转和由此引起的覆盖区域的减小。

附图说明

从下文结合附图对作为非限定性示例给出的优选实施形式的描述中可以看到本发明的这些和其它特点，其中：

图1是本发明挖掘设备的示意图；

图2是图1的挖掘设备的示意性平面视图；

图3是现有技术中心墙的坑道的示意图；

图4是现有技术中两个坑道的示意图；

图5是现有技术中闭合坑道的另一示意图；

图6是由图1的挖掘设备实现的闭合坑道的另一示意图。

具体实施方式

根据本发明，图1示出适于在各种类型的地面工作并能够形成坑道的挖掘设备10，这些坑道也称作壁板(panel)、心墙、沟渠、地沟、井，并具有结构功能例如地下停车场的周壁，或具有例如用于表面建筑的地基功能，或还具有通常用在水坝工程中的防水功能。

挖掘设备10包括挖掘头11(图1)，该挖掘头可由自推进装置携带并由自推进装置本身沿垂直方向驱动。

两对具有基本水平的旋转轴线X(图1)的铣削轮13从挖掘头11的下部伸出。

在使用过程中，铣削轮13限定基本平行于旋转轴线X的挖掘前缘24(图1)。

各对铣削轮13由传动链25牵引旋转(图1)。

在链25牵引铣削轮13旋转的工作状态下，各个链25由在这种情况下设置在铣削轮13上方的液压马达20驱动(图1)。

每个铣削轮13在周边上装配有挖掘装置26，该挖掘装置限定所述挖掘前缘24(图1)。

各个链25也设有挖掘装置26(图1)，该挖掘装置在链25的这样的一侧伸出，即在使用中该侧位于外部也就是该侧能够朝向要挖掘的地面。

根据本发明另一特征，所述挖掘装置26包括位于外侧的多个挖掘齿126(图1)，这些挖掘齿沿基本横向于所述链25的纵向发展的方向相对于彼此偏置设置。

这样，形成渐进的挖掘动作，这会减小作用在单个挖掘齿上的应力，并允许获得更连续、一致和均匀的挖掘动作。

因此挖掘前缘24连续并一致且没有死区，并且挖掘前缘具有与挖掘头11的更大的截面基本一致的截面(图1)，从而实现具有基本为矩形截面的坑道或壁板74(图4)。

铣削轮13有利地按相反的方向旋转，以在挖掘期间平衡应力，并朝位于铣削轮13之间的中央入口区域运送和拉动由挖掘产生的碎屑和破碎材料(图1)。

根据本发明一特征性特点，挖掘设备10还包括推压装置71(图1)，该推压装置的水平位置相对于链25基本位于所述挖掘头11的内侧，以便能够与链25的在使用中位于内部的一侧共同作用；该推压装置71例如制成辊子，链25在该辊子上滑动，并且该推压装置的垂直位置位于液压马达20和各个相应的铣削轮13之间。

推压装置71能够通过致动器装置72(图1)例如液压千斤顶选择性地致动，以相对于所述轴线X沿倾斜的、有利地基本垂直的方向移动链25，由此将链25选择性地定位在第二工作位置，该第二工作位置相对于第一工作状态加宽并位于第一工作状态外部(图1)。

在图1中，挖掘设备10显示成只有一条链25侧向加宽，但通常两条链都由推压装置71加宽。

有利地为滑动式的张紧轮单元59(图1)作用在各个液压马达20上，从而在链25上保持基本不变的张力，并利用该作用而允许马达20靠近铣削轮13，从而允许链25侧向偏移。

有利地，当推压装置71被致动时，链25的第二工作位置位于铣削轮13的主体外侧(图1)，以实现具有基本为矩形的截面的闭合坑道或壁板75，该基本为矩形的截面具有突出部76(图6)，该突出部由链25并因此由设置在链上的挖掘齿126的更大延伸或侧向偏移来确定。

本发明非常有利于制作具有极好的质量特征的壁板和心墙。事实上，在现有技术中，在制成如图4中一样分离的两个坑道或壁板74后，这两个坑道或壁板要用混凝土浇筑并通过挖掘已知类型的闭合壁板77来接合。该挖掘也会沿闭合表面78部分地影响两个已浇筑的壁板74，因此闭合壁板77部分地交叠两个之前(形成)的心墙，从而限定一覆盖区79(图5和图6)。在图3中可以看到，使用现有技术已知的挖掘设备，相邻连续壁板的坑道会出现坑道在整体上不对齐的情况，由此使心墙坑道之间的覆盖区域79减小。

由于铣削轮和挖掘设备本身绕垂直线的微小转动，相邻壁板的轮廓之间的交叉点会旋转平移，从而使所述减小加重。

通过本发明，在完成之前所示壁板74(图4)的挖掘后，通过例如自动地或手动地致动推压装置71来完成对闭合壁板的挖掘，所述推压装置强制链25朝铣削轮13的外侧移动，以实现所述闭合心墙75。实际上，推压装置71选择性地实现链25的侧向偏移，该侧向偏移确定所述突出部76的挖掘。

突出部76有利地用作混凝土或塑胶浇筑的优先锚定表面，该突出部包括具有分段的线的轮廓(图6)，该轮廓确定混凝土或塑胶锚定的曲折路径。

这样，可以实现设计要求中(规定的)具有范围大的覆盖区79(图6)和好的连续性和直线性的壁板。

由此获得的壁板还允许对混凝土或塑胶浇筑进行有效的锚定，从而允许更好的结构密封、地基和防水功能，在水坝工程中，更好的地基和防水功能通常是有利的。

挖掘设备10还包括引导块73，该引导块有利地为这样的类型，即，能在挖掘头11的主体的外侧位置和内侧位置之间伸缩，例如可液压地或手工地朝挖掘头11的外侧伸出，各个块73沿挖掘头11的侧部定位并位于所述推压装置71的上方(图1和图2)。

引导块73在位于挖掘设备10的主体内的缩进位置具有与所述突出部76基本匹配的形状；而在伸出位置，引导块73侧向伸出超过挖掘设备10的主体，并且超出的距离基本等于当链25处于所述第二工作位置时(图1)该链的侧向伸出长度。

在挖掘过程中，沿突出部76的座部以滑动的方式接合的各个引导块73能够垂直地引导所述挖掘设备10，以在挖掘过程中防止铣削轮13绕垂直线进行不希望的旋转。

很显然，可以对上文所述的挖掘设备10进行部件的变型和/或添加，而不会脱离本发明的范围。

Claims (11)

1.一种挖掘设备，包括：

至少一对具有基本水平的旋转轴线(X)的铣削轮(13)，每个铣削轮在周边上装配有能够限定基本平行于所述轴线(X)的挖掘前缘(24)的挖掘装置(26)；

链式传动装置(25)，在第一工作状态下，该链式传动装置能够牵引各个所述铣削轮(13)旋转，所述传动装置(25)由马达装置(20)驱动，并且在该传动装置的在使用中位于外部的一侧上也设有挖掘装置(26)，

其特征在于，所述挖掘设备还包括推压装置(71)，该推压装置能够被致动以选择性地仅将所述链式传动装置(25)移动到第二工作位置，该第二工作位置相对于所述第一工作状态加宽并位于所述第一工作状态外部。

2.根据权利要求1的挖掘设备，其特征在于，所述第二工作位置基本位于所述铣削轮(13)的主体的外侧。

3.根据权利要求1或2的挖掘设备，其特征在于，所述推压装置(71)能够沿相对于所述轴线(X)倾斜的方向移动所述链式传动装置(25)。

4.根据权利要求3的挖掘设备，其特征在于，所述推压装置(71)能够沿基本垂直于所述轴线(X)的方向在所述链式传动装置(25)所处的平面上移动所述链式传动装置(25)。

5.根据上述权利要求中任一项的挖掘设备，其特征在于，所述推压装置(71)设置在所述马达装置(20)和所述铣削轮(13)之间。

6.根据上述权利要求中任一项的挖掘设备，其特征在于，该挖掘设备包括能够驱动所述推压装置(71)的致动器装置(72)。

7.根据上述权利要求中任一项的挖掘设备，其特征在于，该挖掘设备包括在进行所述挖掘的过程中能够垂直地引导所述挖掘设备的引导装置(73)。

8.根据权利要求7的挖掘设备，其特征在于，所述引导装置(73)为可伸缩形式，可以选择性地定位在位于所述挖掘设备的主体内侧的位置和位于所述挖掘设备的主体外侧的位置。

9.根据权利要求8的挖掘设备，其特征在于，所述引导装置(73)定位在所述推压装置(71)上方并从所述挖掘设备侧向伸出一定的距离，该距离基本等于在所述第二工作位置中所述传动装置(25)的侧向伸出长度。

10.一种利用挖掘设备(10)进行挖掘工作的方法，该挖掘设备具有至少一对具有基本水平的旋转轴线(X)的铣削轮(13)，每个铣削轮在周边上装配有能够限定基本平行于所述轴线(X)的挖掘前缘(24)的挖掘装置(26)，并具有链式传动装置(25)，在第一工作状态下，该链式传动装置能够牵引各个所述铣削轮(13)旋转，所述传动装置(25)由马达装置(20)驱动，并且在该传动装置的在使用中位于外部的一侧上也设有挖掘装置(26)，所述方法包括形成至少两个分离的坑道(74)的第一步骤和形成闭合坑道(75)以连接所述坑道(74)的第二步骤，其特征在于，在所述第二步骤期间，所述传动装置(25)移动到第二工作位置，该第二工作位置相对于所述第一工作状态加宽并位于所述第一工作状态外部。

11.根据权利要求10的方法，其特征在于，通过推压装置(71)实现所述传动装置(25)的移动。

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