CN112154237A - 用于在土壤中产生切割沟槽的沟槽壁切割器和方法 - Google Patents

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CN112154237A CN201980020858.5A CN201980020858A CN112154237A CN 112154237 A CN112154237 A CN 112154237A CN 201980020858 A CN201980020858 A CN 201980020858A CN 112154237 A CN112154237 A CN 112154237A
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Abstract

本发明涉及一种用于在土壤中产生切割沟槽的沟槽壁切割器和方法，该沟槽壁切割器具有：切割器框架；至少一对切割轮，所述切割轮以能转动的方式支承在切割器框架的下端部处并且被驱动，其中，每个切割轮沿着其外周缘具有多个切割齿；和供应和/或排放装置，用于在切割轮的区域中将切割液体供应到所述切割沟槽中或从切割沟槽中排放。根据本发明设置成，与供应和/或排放装置间隔开地设置有用于在切割运行中用清洁流体清洁切割轮的清洁设备，并且清洁设备具有多个清洁喷嘴，所述清洁喷嘴朝至少一个切割轮的外周缘指向并且构造成用于喷射清洁流体以脱去附着的土壤材料。

Description

用于在土壤中产生切割沟槽的沟槽壁切割器和方法
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于在土壤中产生切割沟槽的沟槽壁切割器(Schlitzwandfräse，有时称为槽壁铣削器)，具有：切割器框架(Fräsrahmen，有时称为铣削器框架)；至少一对切割轮(Fräsrad，有时称为铣削轮)，所述切割轮以能转动的方式支承在切割器框架处并且被驱动，其中，每个切割轮沿着其外周缘具有多个切割齿；和供应和/或排放装置，用于在切割轮的区域中将切割液体供应到所述切割沟槽中或从切割沟槽中供应出。
此外，本发明涉及一种根据权利要求13的前序部分所述的用于借助这种沟槽壁切割器来在土壤中产生切割沟槽的方法，其中，将切割轮转动地驱动并且将沟槽壁切割器掘进到土壤中并且将土壤材料切割出(abfräsen，有时称为铣削)，其中，在土壤中产生切割沟槽。
背景技术
这种沟槽壁切割器用于产生所谓的沟槽壁或密封壁使用，所述沟槽壁或密封壁例如被需要用于固定或密封基坑。在此，借助于沟槽壁切割器产生第一切割沟槽，该第一切割沟槽被填充可固化的物料。所述物料固化成沟槽壁部段。由此，通过依次排列(Aneinanderreihung)多个沟槽壁部段能够产生期望尺寸的沟槽壁。
由EP 1 452 645 A1得知一种这种类型的用于在土壤中产生沟槽壁的沟槽壁切割器。供应装置在两对切割轮之间通入，借助于所述供应装置能够将可凝固的液体导入到切割轮之间的区域中的切割沟槽中。在此，通过切割轮的转动运动，将所供应的可凝固的液体与切割出的土壤材料混合成可固化的物料，所述物料然后能够固化成沟槽壁部段。在该已知的方法中，切割出的土壤材料直接地原地在切割沟槽中混合成可固化的物料。
用于在土壤中产生沟槽壁部段的另一种方法从DE 41 41 629 A1得出。在为此使用的沟槽壁切割器中，在切割轮之间设置有排放装置，借助该排放装置，切割出的土壤材料直接地与位于切割沟槽中的支撑液体一起被吸出至露天。被吸出的悬浊液能够在分离装置中减少(entreichern)土壤材料并且再次引导返回到切割沟槽的上部区域中。在此，能够如此处理(aufbereiten，有时称为准备)悬浊液，使得所述悬浊液构成可固化的物料，所述物料在切割沟槽中固化成沟槽壁部段。
在借助于沟槽壁切割器产生切割沟槽时，原则上存在如下问题：当在有粘性的土壤中、即例如在黏土，细纱，黏土岩等中进行切割时，由切割轮移除的土壤附着在切割轮的切割齿处并且由此能够将切割轮粘住。这可导致：粘结如此强，使得沟槽壁切割器必须从切割沟槽中退出，以便机械地清洁切割轮。由于切割沟槽可达40米及以上的深度，这构成了高的时间耗费，并且由此造成经济上的缺点。沟槽壁切割器的日常切割性能能够由此显著下降。
为了脱去在切割轮处的环形的切割齿排列之间附着的土壤材料，例如由EP 2 685007 A1已知，在切割轮框架处固定所谓的拨料板(Räumerplatte，有时称为清除器板)，所述拨料板伸入到环形的切割齿排列之间的中间空间中。然而，拨料板必须与切割轮和切割齿维持一定间距，从而由此仅能够实现附着的土壤材料的部分去除。
发明内容
本发明基于如下任务：给出用于在土壤中产生切割沟槽的沟槽壁切割器和方法，借助其能够特别高效地产生切割沟槽。
根据本发明，所述任务通过带有权利要求1的特征的沟槽壁切割器以及通过带有权利要求14的特征的方法来解决。本发明的优选的实施方式在从属权利要求中给出。
根据本发明的沟槽壁切割器的特征在于，与供应和/或排放装置间隔开地设置有用于在切割运行中用清洁流体来清洁切割轮的清洁设备，并且该清洁设备具有多个清洁喷嘴，所述清洁喷嘴朝至少一个切割轮的外周缘指向并且构造成用于喷射清洁流体以脱去附着的土壤材料。
本发明的基本构思在于：与用于切割液体的供应和/或排放装置间隔开地或分开地设置有清洁设备，通过所述清洁设备能够借助于清洁流体在切割运行中清洁切割轮。借助于清洁流体能够在切割运行中特别可靠地且无显著磨损地清洁切割轮和尤其是切割齿，其中，切割轮旋转且土壤材料被剥离。
在此，本发明的一方面是，清洁设备具有多个清洁喷嘴，所述清洁喷嘴朝至少一个切割轮的外周缘指向并且构造成用于喷射清洁流体以将附着在切割齿处的土壤材料脱去。在此，清洁流体能够是液体或气体或气体液体混合物。在此，清洁喷嘴与用于切割液体的供应装置间隔开，所述供应装置为了运行切割器而将相对大量的切割液体在切割方法中在原地混合的情况下供应到切割沟槽中。通过布置多个清洁喷嘴(所述清洁喷嘴特定地朝切割轮和尤其是切割齿和齿支架取向)，能够实现有针对性地脱去附着的土壤材料。由此，切割轮在切割出有粘性的土壤材料时即使在较长的运行时间的情况下也具有基本上保持一样高的切割功率，而不必中断切割运行以用于在露天清洁沟槽壁切割器。这不仅提高切割器的日常切割功率，而且引起在切割沟槽中可固化的物料的改善的品质，因为切割沟槽优选能够在沟槽壁切割器的一个行程中被加工。此外，切割阻力降低，并且由此能量消耗降低。
根据本发明的沟槽壁切割器的一种优选的实施方式在于，设置有两对切割轮，并且供应和/或排放装置布置在两个切割轮之间的中间。在此，一对切割轮以能围绕共同的转动轴线转动的方式被支承。在此，转动轴线在切割运行中优选水平地布置。这两对的转动轴线平行地布置。在此，供应和/或排放装置布置在两个切割轮之间的中间，从而切割液体能够在中心被供应或排放。在此，带有用于各个切割轮的清洁喷嘴的清洁设备相应侧向于相应的切割轮与中心间隔开地布置。
在一种简单的实施方案中，能够设置有固定的清洁喷嘴。尤其是为了根据改变的土壤和齿布置结构进行调整，根据本发明的一种扩展方案优选的是，清洁喷嘴以能调节的方式被支承。在此，能够例如设置有球喷嘴，所述球喷嘴能够借助于相应的锁紧螺母在经调整的位置中张紧。
根据本发明的另一种构造方案有利的是，清洁设备具有喷嘴轨，其中，各一个喷嘴轨沿着每个切割轮的外周缘布置并且大致平行于切割轮的转动轴线伸延。原则上，每个切割轮也可设置有多个喷嘴轨。喷嘴轨能够被称为所谓的共轨，所述共轨经由供应管路由中央的压力产生装置、尤其是喷射泵供应清洁流体。经由各个清洁喷嘴或喷嘴轨处的相应的调整阀也能够设置和调整各个清洁喷嘴处的不同的喷射量和喷射压力。
这种沟槽壁切割器优选通过如下方式来扩展，在喷嘴轨处安置有棒形的清洁轨，切割齿以环形的切割齿排列布置在切割轮处，所述切割齿在构造环形的中间空间的情况下彼此沿轴向间隔开，并且棒形的清洁喷嘴伸入到环形的中间空间中。尤其是在切割出有粘性的土壤时，使用切割轮，其中，切割齿以沿轴向彼此错开的环形的切割齿排列布置在切割轮的外周缘处。在环形的切割齿排列之间形成环形的中间空间，棒形的清洁喷嘴伸入所述中间空间中。在此，棒形的清洁喷嘴从相应喷嘴轨朝着切割轮中心方向延伸。棒形的清洁喷嘴能够具有一个喷嘴开口亦或多个喷嘴开口，从而有针对性的喷嘴射束能够朝切割轮的切割齿排列或外周缘中的切割齿指向。在清洁开口处能够设置有可调节的喷嘴。
原则上，切割轮在切割运行中的清洁能够单独通过清洁设备以清洁流体来实现。根据本发明的一种扩展方案，特别好的清洁通过如下方式实现：在所述切割器框架处布置有用于将附着的土壤材料从切割轮刮除的拨料板。拨料板原则上由现有技术已知。所述拨料板是机械的刮除装置，该刮除装置优选伸到环形的切割齿排列之间的环形的中间空间中，以便将处于那里的土壤材料从中间空间中刮除。然而，机械的拨料板相对于切割齿排列以一定的间距布置，以便在切割运行中避免碰撞，所述碰撞由于摆动各个机械部件在运行中而可能出现。补充于该机械的清洁能够通过清洁流体借助根据本发明的清洁设备来去除剩余的残余土壤材料。
在此，根据本发明的一种扩展方案特别有利的是，清洁喷嘴集成到拨料板中或安置为靠近所述拨料板。由此，拨料板本身能够构造为空心板，其中，空心空间用作将清洁流体供应至拨料板处的清洁喷嘴的供应部。备选地，棒形的清洁喷嘴尤其是能够安置在拨料板的外侧处，以便将剩余的残余土壤材料从切割齿去除。
根据本发明的一种实施变型方案，特别好的清洁通过如下方式实现，喷嘴轨经由输送管路与至少一个喷射泵连接，清洁流体能够借助喷射泵在压力下喷射。喷射泵能够布置在露天或布置在沟槽壁切割器的切割器框架处。
在此，根据本发明的一种设计变型方案优选的是，设置有控制装置，借助该控制装置能够调整清洁流体的喷射压力和/或喷射量。在此，根据要切割出的土壤材料的粘附特性能够调整清洁流体的足够的喷射压力和足够的喷射量，以便可靠地将切割齿清洁掉土壤材料。同时，经由控制装置也能够在切割轮的区域中调整期望的压力，该压力能够积极地作用于切割和切割出的土壤材料与切割液体的混合。
原则上，能够使用气体或任意液体作为清洁流体。特别有利地，根据本发明的一种扩展方案，清洁流体相应于切割液体。尤其是，清洁流体能够是可固化的悬浊液，尤其是水泥悬浊液，所述可固化的悬浊液用于松开(Ablösen)土壤材料。在此，经喷射的清洁流体能够在压力下同时支持切割出的土壤材料的混合，从而尤其是在原地方法中调整特别好的可固化的悬浊液以用于形成沟槽壁元件。也能够设置有水作为清洁流体，以便大致在运行阶段结束时通过在切割沟槽外部的清洁设备清洁切割轮。
本发明的另一种优选的实施方式在于，供应装置具有用于供应切割液体的供应泵，其中，切割液体和清洁流体借助切割轮在所述切割沟槽中与切割出的土壤材料混合成可固化的悬浊液。在这种用于原地切割和混合方法的沟槽壁切割器中，优选将切割液体用作清洁流体。在此，切割器框架处的供应泵不仅能够将切割液体导引至供应装置而且能够将清洁流体导引至清洁喷嘴。由此，能够实现沟槽壁切割器的特别高效的构造。
备选地，根据一种本发明的扩展方案能够设置成，排放装置具有抽吸泵，借助所述抽吸泵将带有清洁流体和切割出的土壤材料的切割液体从切割沟槽中吸出。在该切割方法中，经由位于沟槽壁切割器的下端部处的所谓的抽吸箱借助于抽吸泵和排放装置(其具有一个或多个抽吸开口)从切割沟槽中将切割液体在切割器框架下方吸走。
此外，在根据本发明的沟槽壁切割器中优选的是，在切割器框架的上端部处安置有绳或杆，沟槽壁切割器借助所述绳或杆悬置在承载器具处并且能竖直地调节。在此，切割轮在切割运行中的清洁不仅能够在切割出土壤材料时而且在行程运动期间借助于绳或杆实现。
根据本发明的用于借助上文提及的沟槽壁切割器在土壤中切割出切割沟槽的方法的特征在于，在切割时经由清洁设备将清洁流体喷射到切割轮的外周缘上，其中，将附着在切割轮处的土壤材料脱去。借助根据本发明的方法能够在使用根据本发明的沟槽壁切割器的情况下实现上文所描述的优点。
附图说明
下面借助示意性地在图中示出的优选的实施例详细描述本发明。附图中：
图1示出根据本发明的带有切割轮的沟槽壁切割器的下部部分的透视图；
图2示出图1的沟槽壁切割器的前视图；
图3示出图1和2的沟槽壁切割器的侧视图；
图4从下方示出图1至3的沟槽壁切割器的视图；以及
图5示出用于切割轮的清洁设备的一部分的透视图。
具体实施方式
根据本发明的带有切割器框架12的沟槽壁切割器10在图1至4中以不同的视图示出。在切割器框架12的下端部处(该切割器框架仅部分地示出)第一切割轮14成对地以能围绕共同的转动轴线转动的方式支承在第一传动机构防护板11a处，并且一对第二切割轮15共同地以能围绕另一个转动轴线转动的方式支承在第二传动机构防护板11b处。切割轮14,15分别具有鼓形的轮毂17，在所述轮毂的外周缘处安置有多个带有切割齿支架18的切割齿20。切割齿20可脱开地支承在切割齿支架18中。在此，切割齿支架18连同切割齿20沿着每个切割轮14,15的外周缘以环形的切割齿排列22布置，如清楚地从图3和4得知的。在此，各个切割齿排列22沿轴向相互间隔开，从而在这些切割齿排列之间形成环形的中间空间24。
在切割运行中可在切割齿20、切割齿支架18处以及在切割齿20或切割齿支架18之间的中间空间24中附着土壤材料，尤其是在切割出有粘性的土壤、例如黏土时。为了去除附着的土壤材料，在切割器框架12的下侧处固定有板形的拨料板50，所述拨料板梳状地接合到切割齿20之间的环形的中间空间24中，以便机械地刮除附着的土壤材料。在此，拨料板50安置在中间的排放装置30两侧，所述排放装置构造用于从所产生的切割沟槽抽吸切割液体。在此，排放装置30具有平行于转动轴线延伸的、向下收缩的抽吸箱32。在其下侧处，抽吸箱32设有多个抽吸开口34，如清楚地能够从图3得知的。
在此，在图1至4中示出的沟槽壁切割器10构造成用于实施切割方法，在该切割方法中，移除的土壤材料一起与周围的支撑或切割液体从切割轮14,15的作业区域中吸出并且运出至露天。备选地，替代排放装置30也能够设置有相应的供应装置30，通过所述供应装置将切割液体供给到切割轮14,15之间的区域中。这种沟槽壁切割器10构造成用于执行切割方法，在该切割方法中，原地在切割沟槽中将移除的土壤材料与切割液体一起混合成悬浊液，该悬浊液优选在将沟槽壁切割器10从切割沟槽中移开之后固化并且由此固化成用于沟槽壁的沟槽壁部段或沟槽壁板。
根据本发明在两侧与排放装置30间隔开地布置有带有清洁喷嘴46的清洁装置40，所述清洁喷嘴朝切割轮14,15的外周缘指向。清洁设备40的一部分放大地在图5中示出。清洁设备40具有两个夹子状的保持框架41，所述保持框架之中，在图5中示出保持框架41。在此，在U形的保持框架41的下端部处分别安置有一个喷嘴轨42，所述喷嘴轨与排放装置30间隔开并且平行于切割轮14,15的转动轴线指向。相应两个相对而置的切割轮14,15的两个喷嘴轨42经由仅部分地示出的供应管路44与未示出的供应泵连接。经由供应泵能够经由供应管路44将清洁流体、尤其是液体在压力下供应给喷嘴轨42。
在喷嘴轨42的下侧处经由张紧螺母48以能调节的方式安置有棒形的清洁喷嘴46。通过张紧螺母48能够将清洁喷嘴46脱去并且至少局部地在其取向方面进行改变并且由此根据切割齿20在切割轮14,15处的相应布置来调整清洁喷嘴。清洁喷嘴46具有喷嘴开口，清洁流体在压力下从所述喷嘴开口中排出，以便在切割运行中将在切割齿20和切割齿支架18处附着的土壤材料脱去。在此，清洁喷嘴46梳状地接合到环形的中间空间24中。
用于将清洁流体喷射到清洁喷嘴46中的供应泵能够优选布置在沟槽壁切割器10的切割器框架12处。优选地，处于切割沟槽中的切割液体能够用作清洁流体。
借助所描述的根据本发明的沟槽壁切割器10能够执行上文所描述的用于在土壤中产生切割沟槽的方法，其中，在切割运行中在切割轮14,15转动时通过清洁设备40能够脱去切割轮14,15的附着的土壤材料。

Claims (14)

1.用于在土壤中产生切割沟槽的沟槽壁切割器，具有：
- 切割器框架(12)；
- 至少一对切割轮(14,15)，所述切割轮以能转动的方式支承在所述切割器框架(12)的下端部处并且被驱动，其中，每个切割轮(14,15)沿着其外周缘具有多个切割齿(20)；和
- 供应和/或排放装置(30)，用于在所述切割轮(14,15)的区域中将切割液体供应到所述切割沟槽中或从所述切割沟槽中排放，
其特征在于，
- 与所述供应和/或排放装置(30)间隔开地设置有用于在切割运行中用清洁流体清洁所述切割轮(14,15)的清洁设备(40)，并且
- 所述清洁设备(40)具有多个清洁喷嘴(46)，所述清洁喷嘴朝至少一个切割轮(14,15)的外周缘指向并且构造成用于喷射所述清洁流体以脱去附着的土壤材料。
2.根据权利要求1所述的沟槽壁切割器，
其特征在于，
设置有两对切割轮(14,15)，并且
所述供应和/或排放装置(30)布置在两个切割轮(14,15)之间的中间。
3.根据权利要求1或2所述的沟槽壁切割器，其特征在于，
所述清洁喷嘴(46)以能调节的方式被支承。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的沟槽壁切割器，其特征在于，
所述清洁设备(40)具有喷嘴轨(42)，其中，各一个喷嘴轨(42)沿着每个切割轮(14,15)的外周缘布置并且大致平行于所述切割轮(14,15)的转动轴线伸延。
5.根据权利要求4所述的沟槽壁切割器，其特征在于，
在所述喷嘴轨(42)处安置有棒形的清洁喷嘴(42)，
所述切割齿(20)以环形的切割齿排列(22)布置在切割轮(14,15)处，所述切割齿在构造环形的中间空间(24)的情况下彼此沿轴向间隔开，并且
所述棒形的清洁喷嘴(46)伸入到所述环形的中间空间(24)中。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的沟槽壁切割器，其特征在于，
在所述切割器框架(12)处布置有用于将附着的土壤材料从所述切割轮(14,15)刮除的拨料板(50)。
7.根据权利要求6所述的沟槽壁切割器，其特征在于，
所述清洁喷嘴(46)集成到所述拨料板(50)中或安置为靠近所述拨料板。
8.根据权利要求4至7中任一项所述的沟槽壁切割器，其特征在于，
所述喷嘴轨(42)经由输送管路(44)与至少一个喷射泵连接，所述清洁流体能够在压力下借助所述喷射泵来喷射。
9.根据权利要求8所述的沟槽壁切割器，其特征在于，
设置有控制装置，借助所述控制装置能够调整所述清洁流体的喷射压力和/或喷射量。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的沟槽壁切割器，其特征在于，
所述清洁流体相应于所述切割液体。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的沟槽壁切割器，其特征在于，
所述供应装置(30)具有用于供应所述切割液体的供应泵，其中，所述切割液体和所述清洁流体借助所述切割轮(14,15)在所述切割沟槽中与切割出的土壤材料混合成可固化的悬浊液。
12.根据权利要求1至10中任一项所述的沟槽壁切割器，其特征在于，
所述排放装置(30)具有抽吸泵，借助所述抽吸泵将带有所述清洁流体和切割出的土壤材料的切割液体从所述切割沟槽中吸出。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的沟槽壁切割器，其特征在于，
在所述切割器框架(12)的上端部处安置有绳或杆，所述沟槽壁切割器(10)借助所述绳或杆悬置在承载器具处并且能竖直地调节。
14.用于借助根据权利要求1至13中任一项所述的沟槽壁切割器来在土壤中切割切割沟槽的方法，
其中，将所述切割轮(14,15)转动地驱动并且将所述沟槽壁切割器(10)掘进到土壤中并且将土壤材料切割出，其中，在土壤中产生所述切割沟槽，其特征在于，
在切割时经由清洁设备(40)将清洁流体喷射到所述切割轮(14,15)的外周缘上，其中，将附着在所述切割轮(14,15)处的土壤材料脱去。
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