DE60003544T2

DE60003544T2 - Vorrichtung zum unterirdischen verlegen von elektrischen kabeln

Info

Publication number: DE60003544T2
Application number: DE60003544T
Authority: DE
Inventors: Francesco Magnani; Mario Genovesi; Danilo Caslini
Original assignee: Pirelli SpA
Current assignee: Prysmian Cavi e Sistemi Energia SRL
Priority date: 1999-04-19
Filing date: 2000-04-14
Publication date: 2004-04-29
Anticipated expiration: 2020-04-15
Also published as: ES2200855T3; ATE243795T1; EP1171670A1; AU758527B2; BR0009850A; EP1171670B1; NZ514457A; DE60003544D1; CA2370661C; CA2370661A1; AU3966400A; WO2000063500A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verlegen von elektrischen Untergrundkabeln.
Insbesondere dient die Vorrichtung zum Verlegen von elektrischen Kabeln in einem Graben, insbesondere, wenn Mittel- oder Hochspannungskabel und vorzugsweise Hochspannungskabel betroffen sind, welche einen Wert aufweisen, der 150 kV beträgt oder größer ist, wobei die Anordnung einer Masse eines Inertmaterials bzw. inerten Materials von geeigneter Dicke um das Kabel insbesondere wünschenswert ist, dessen Masse zusätzlich zur Durchführung der Funktion des mechanischen Schutzes des Kabels ebenso die Dissipation bzw. Abfuhr der Wärme ermöglicht, welche durch das Kabel erzeugt wird, wenn Strom hindurchgeführt wird.
Die Verlegung von elektrischen Kabeln zur Verwirklichung von Mittel- oder Hochspannungserdleitungen findet üblicherweise innerhalb von Gräben statt, welche in dem Boden gegraben sind.
Beim Verlegen wird das Kabel in eine Masse eines inerten Materials eingebracht, beispielsweise Sand oder einfachen Beton, welche üblicherweise den mechanischen Schutz des Kabels selbst bewerkstelligen (siehe beispielsweise US-Patent 4,050,261 und den Artikel von F. Donazzi, E. Occhini, A. Seppi, "Soil thermal and hydrological characteristics in designing underground cables", Proc. IEE, Vol. 126, Nr. 6, Juni '79).
Genauer gesagt, ist es beim Kabelverlegen erforderlich, dass zuerst eine Basisschicht eines inerten Materials an dem Boden eines Grabens auszulegen ist, welcher zuvor durch einen Aushubvorgang erzeugt worden ist. Das Kabel, welches von einer Rolle abgewickelt ist, wird daraufhin auf die Basisschicht abgelegt bzw. verlegt.
Daraufhin wird eine Abdeckschicht des inerten Materials aufgebracht bzw. abgelegt, so dass mit der zuvor verlegten Basisschicht eine Masse eines inerten Materials gebildet wird, in welche das Kabel vollständig eingebracht ist. Die Anmelderin hat erkannt, dass das Verlegen von Kabeln, welches durch manuelle Vorgänge durchgeführt wird, zusätzlich zu einem beträchtlichen Zeitverlust und Verlust an Arbeitskraft keine ausreichenden Sicherheiten hinsichtlich der Erreichung der vorstehend beschriebenen technischen Merkmale in dem inerten Material bietet, welches um das Kabel platziert ist. Der Anmelderin ist ebenso die Tatsache bewusst geworden, dass die thermischen Eigenschaften bzw. Merkmale dieses Materials in einem großen Ausmaß in Abhängigkeit von dem Verdichtungsgrad variieren können, welcher dem Material während der Installation zugeführt wird, und wobei dieser Verdichtungsgrad nicht sehr einheitlich ist und nicht leicht überprüft werden kann, wenn das Material manuell abgelegt worden ist.
Das Dokument EP 0 585 188 A1 offenbart eine Vorrichtung zum Verlegen von elektrischen Untergrundkabeln, welche aufweist: ein Fahrzeug, welches über einen Graben in Längsrichtung bewegbar ist, welcher derart ausgebildet ist, dass dieser zumindest ein elektrisches Kabel aufnimmt; eine erste Verlegeeinheit zum Ausbilden einer Basisschicht eines inerten Materials auf dem Boden des Grabens, wobei die erste Verlegeeinheit zumindest eine erste Förderleitung aufweist, die an ihrem oberen Teil mit einer Zuführeinrichtung für das Inertmaterial und an ihrem unteren Teil mit einer nach unten gerichteten Abgabeöffnung verbunden ist; zumindest eine Führungsstruktur mit einem Einlassendabschnitt, welcher in Richtung der Fahrzeugfront ausgerichtet ist, um mit zumindest einer Strecke des Kabels im Eingriff zu sein, welche sich über den Graben erstreckt, und mit einem Auslassendabschnitt, welcher an einer unteren Position angeordnet ist und in Richtung des rückwärtigen Teils der ersten Verlegeeinheit ausgerichtet ist, um das Kabel auf die Basisschicht zu verlegen; eine zweite Verlegeeinheit, welche an der rückwärtigen Seite der Führungsstruktur wirksam ist, um eine Abdeckschicht aus inertem Material auf der Basisschicht und dem Kabel auszubilden.
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist das Verlegen von elektrischen Untergrundkabeln von einer Vorrichtung vorgenommen worden, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass die Führungsstruktur zumindest einen Abschnitt aufweist, welcher seitlich bzw. lateral hinsichtlich der ersten Förderleitung angeordnet ist.
Vorzugsweise weist die Vorrichtung ferner zumindest eine erste Verdichtungseinheit auf, welche zwischen der ersten Verlegeeinheit und dem Auslassendabschnitt der Führungsstruktur wirksam angeordnet ist, um die Basisschicht zu verdichten, welche an dem Grabenboden vorgesehen bzw. abgelegt ist.
Insbesondere weist diese Verdichtungseinheit eine Vibrationsplatte auf, welche gegen die Basisplatte durch eine untere Fläche davon wirkt, welche vorzugsweise eine im Wesentlichen V-förmige Querschnittsaußenlinie aufweist. Vorzugsweise weist die V-förmige Außenlinie einen gerundeten Scheitelpunkt in Form eines Bogens eines Kreises von einem Radius auf, welcher im Wesentlichen dem halben Durchmesser des Kabels entspricht.
Vorteilhafterweise weist die erste Förderleitung und die erste Ausgabeöffnung eine Breite auf, welche um einen Betrag von zumindest 10% bezüglich der Breite des Kabels reduziert ist.
Vorzugsweise ist die erste Ausgabeöffnung an dem hinteren Teil davon durch eine Auslasskante begrenzt, welche auf einem höheren Niveau als die untere Fläche der Vibrationsplatte angeordnet ist. Die Vibrationsplatte wiederum weist einen Einführabschnitt auf, welcher sich von der unteren Fläche in Richtung der Auslasskante der Ausgabeöffnung anhebt und auf einem höheren Niveau als die Auslasskante endet.
Zumindest eine Anpressrolle bzw. Druckrolle, welche elastisch gegen das Kabel wirkt, um dieses in Richtung der Basisschicht zu drücken, die an dem Boden des Grabens abgelegt ist, kann vorteilhafterweise dem Auslassendabschnitt der Führungsstruktur zugeordnet sein.
Die zweite Verlegeeinheit kann vorteilhafterweise eine zweite Förderleitung umfassen, welche an ihrem oberen Teil mit Zuführeinrichtungen für das inerte Material verbunden ist, und welche an ihrem unteren Teil mit einer zweiten nach unten gerichteten Abgabeöffnung verbunden ist.
Vorzugsweise weist die zweite Förderleitung und die zweite Abgabeöffnung eine Breite auf, welche um einen Betrag von zumindest 10% hinsichtlich der Grabenbreite reduziert ist.
Des weiteren kann die zweite Verlegeeinheit mit Justierungseinrichtungen versehen bzw. verbunden sein, welche an einer Auslasskante wirken, die an der rückwärtigen Seite der zweiten Abgabeöffnung lokalisiert ist, um die Dicke der Abdeckschicht zu justieren.
Hinsichtlich eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung weist das Fahrzeug einen ersten Wagen und einen zweiten Wagen auf, welche in gegenseitiger Ausrichtung entfernbar im Eingriff sind und die erste Verlegeeinheit bzw. die zweite Verlegeeinheit tragen.
Darüber hinaus weist das Fahrzeug justierbare Federeinrichtungen auf, welche mit entsprechenden Rädern des Fahrzeugs verbunden sind, um die Höhe der ersten und zweiten Verlegeeinheit zu modifizieren und die Führungsstruktur hinsichtlich des Grabenbodens zu modifizieren.
Vorzugsweise ist der erste und der zweite Wagen durch zumindest eine fluidbetriebene Verbindungsbetätigungseinrichtung miteinander im Eingriff.
Weitere Merkmale und Vorteile werden aus der detaillierten Beschreibung einer bevorzugten, nicht ausschließlichen Ausführungsform einer Vorrichtung zum Verlegen von elektrischen Untergrundkabeln zusammen mit der vorliegenden Erfindung ersichtlich. Diese Beschreibung wird im Nachfolgenden mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen fortgesetzt, welche mittels eines nicht begrenzten Beispiels vorgenommen wird.
Es zeigt:
1 eine diagrammartige Seitenansicht, welche teilweise im Schnitt ausgeführt ist, einer Vorrichtung hinsichtlich der vorliegenden Erfindung während des Verlegens eines elektrischen Kabels in einem Graben;
2 eine teilweise fragmentartige Draufsicht der Vorrichtung von 1;
3 eine Schnittansicht entlang der Linie III-III von 1.
Mit Bezug auf die Zeichnungen wird eine Vorrichtung zum Verlegen von elektrischen Untergrundkabeln gemäß der vorliegenden Erfindung im Allgemeinen durch das Bezugszeichen 1 bezeichnet. Die Vorrichtung 1 weist im Wesentlichen ein Fahrzeug 2 auf, welches sich selbst in Längsrichtung über einen Graben 3 bewegt, der zuvor im Boden ausgegraben worden ist.
Vorteilhafterweise besteht das Fahrzeug 2 im Wesentlichen aus einem ersten Wagen 4 und einem zweiten Wagen 5, welche in gegenseitiger Ausrichtung entfernbar verbunden sind, wobei der erste Wagen 4 an der Front hinsichtlich der Förderrichtung des Fahrzeugs selbst angeordnet ist.
Vorzugsweise erhält man den gegenseitigen Eingriff zwischen dem ersten und zweiten Wagen 4, 5 durch zumindest eine fluidbetriebene Verbindungsbetätigungseinrichtung 6, welche ein Ende 6a aufweist, welches entlang einer horizontalen Achse an dem hinteren Ende des ersten Wagens 4 angehängt bzw. verbunden ist, und ein zweites Ende 6b aufweist, welches ein Hakenelement trägt, das in einem entsprechenden Gehäuse operativ in Eingriff zu bringen ist, welches an der Front des zweiten Wagens 5 angeordnet ist. Nach der Betätigung der fluidbetriebenen Betätigungseinrichtung 6 wird das Hakenelement selbst von dem ersten Wagen 4 weg bewegt oder geschlossen, um den Eingriff mit dem zweiten Wagen 5 zu erleichtern und eine darauffolgende Versetzung der beiden Wägen nahe zueinander zu ermöglichen, selbst wenn das Vorhandensein einer möglichen fehlerhaften Ausrichtung zwischen diesen besteht.
Vorzugsweise ist das Fahrzeug 2 derart angeordnet, dass es durch einen nicht gezeigten Traktor mittels einer Zugstange 7 gezogen werden kann, welche an der Front mit dem ersten Wagen 4 verbunden ist. An dem ersten Wagen 4 ist ein Paar von Fronträdern 8 angegliedert, welche an einer ersten Achse 8a montiert sind, wobei der zweite Wagen 5 mit zwei Paaren von Rädern versehen ist, nämlich Fronträdern 9 und hinteren Rädern 10, welche jeweils an einer zweiten und einer dritten Achse 9a bzw. 10a montiert sind.
Ein Paar von Hilfsrollen 11, welche an dem ersten Wagen 4 an dessen hinterem Ende angegliedert und daran angepasst sind, dass diese in einer vertikalen Richtung mittels teleskopartigen Stützen 11a positioniert werden, welche mit einem justierbaren Handrad 11b ausgestattet sind, sind für die herkömmliche Lagerung des hinteren Abschnitts des ersten Wagens geeignet, wenn der letztere nicht mit dem zweiten Wagen 5 im Eingriff ist.
An dem ersten Wagen 4 ist eine erste Verlegeeinheit 12 angegliedert, welche daran angepasst ist, eine Basisschicht 13 eines inerten Materials zur Wärmedissipation bzw. Wärmeabfuhr auf dem Boden des Grabens 3 zu bilden. Das verwendete inerte Material kann beispielsweise aus einfachem Beton bestehen, welcher lediglich als Indikation bzw. Hinweis Sand vermischt mit Zement in einem Verhältnis bzw. einen Anteil enthält, welcher zwischen 5 und 10 Gew.-% liegt, und Wasser in einem Verhältnis zwischen 8 und 10 Gew.-% enthält.
Zu diesem Zweck umfasst die erste Verlegeeinheit 12 im Wesentlichen zumindest eine erste Förderleitung 14, welche sich vertikal in Richtung des Bodens des Grabens erstreckt und an dessen oberem Teil mit Zuführeinrichtungen für das inerte Material verbunden ist, beispielsweise aus einem ersten Beladungstrichter 15 besteht. Der untere Abschnitt der ersten Förderleitung 14 endet mit einer ersten, nach unten gerichteten Abgabeöffnung 16 nahe dem Boden des Grabens 3.
Vorteilhafterweise ist die erste Förderleitung 14 durch perimetrische bzw. umkreisende Wände begrenzt, welche im Wesentlichen einen Tragrahmen oder eine Chassis 4a für den ersten Wagen 4 definieren, an welchem die erste Achse 8a und auch andere Komponenten angebracht sind, welche an dem ersten Wagen angegliedert sind.
Die erste Förderleitung 14 und die erste Abgabeöffnung 16 sind ebenso vorteilhafterweise mit einer Breite ausgestattet, welche um einen Betrag von zumindest 10% und vorzugsweise zwischen 15 und 25% hinsichtlich der nominalen Breite des Grabens reduziert sind.
Die erste Abgabeöffnung 16 wird am hinteren Teil durch eine Außenlinienkante 16a begrenzt, welche vorzugsweise an einer angehobenen Position hinsichtlich der verbleibenden umkreisenden Erstreckung der Auslassöffnung selbst angeordnet ist, wobei diese bei einem vorgegebenen Abstand vom Boden des Grabens 3, lediglich als Hinweis zwischen 250 mm und 400 mm, begrenzt ist. Folglich wird das inerte Material der Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs 2 entlang des Grabens 3 folgend, welches in die erste Abgabeöffnung 16 durch die erste Förderleitung 14 strömt, auf den Grabenboden abgelegt, um eine Basisschicht 13 mit einer anfänglichen Dicke zu bilden, welche dem Abstand der Auslasskante 16a von dem Grabenboden entspricht.
Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung 1 ferner zumindest eine Verdichtungseinheit 17, welche unmittelbar stromabwärts von der ersten Ablageeinheit 12 bezüglich der Förderrichtung des Fahrzeugs 2 entlang des Grabens 3 arbeitet bzw. wirkt, um die Basisschicht 13 zu verdichten, welche zuvor auf dem Grabenboden abgelegt worden ist.
Genauer gesagt, umfasst die Verdichtungseinheit 17 zumindest eine Vibrationsplatte 18, welche oszillierend mit dem ersten Wagen 4 verbunden ist, beispielsweise durch elastische Lager bzw. Stützelemente, und welche durch einen Motor 19 angetrieben wird, der mit einer exzentrischen Vorrichtung versehen ist, um der Platte selbst eine Vibrationsbewegung zu verleihen.
Die Vibrationsplatte 18 wirkt gegenüber der Basisschicht 13 durch deren untere Fläche 18a, welche vorzugsweise eine geformte Querschnittsaußenlinie aufweist, die daran angepasst ist, mit einem vorbestimmten Abschnitt der Kabeloberfläche zusammen zu wirken. Vorzugsweise ist die Außenlinie im Wesentlichen V-förmig, wie klar in 3 zu sehen, gemäß einem spitzen Winkel a, der vorteilhafterweise zwischen 100° und 160° liegt und vorzugsweise 130° beträgt. Zusätzlich ist der Scheitel bzw. Gipfel der V-förmigen Außenlinie der unteren Fläche 18a der Vibrationsplatte 18 vorzugsweise derart versehen, dass dieser gemäß einem Bogen eines Kreises von einem Radius abgerundet ist, der im Wesentlichen der Hälfte des Durchmessers des elektrischen Kabels 21 entspricht, welches in den Graben 3 zu legen ist.
Vorteilhafterweise ist die Auslasskante 16a der ersten Abgabeöffnung auf einem angehobenen Niveau hinsichtlich der unteren Fläche 18a der Vibrationsplatte 18 angeordnet. Die Vibrationsplatte 18 weist wiederum einen Führungsabschnitt bzw. Einleitabschnitt 18b auf, welcher sich von der unteren Fläche 18a in Richtung der Auslasskante 16 anhebt und auf einem höheren Niveau als die Kante endet.
Aufgrund der Aktion der Vibrationsplatte 18 wird das inerte Material, welches die Basisschicht 13 bildet, die ursprünglich mit einer Breite abgelegt worden ist, welche derjenigen der ersten Förderleitung 14 und der ersten Abgabeöffnung 16 entspricht, verdichtet und bewegt sich in Richtung der Seitenwände des Grabens.
Wenn folglich die Passage bzw. das Vorbeiführen der Vibrationsplatte 18 vervollständigt worden ist, nimmt die Basisschicht 13 die gesamte Breite des Grabens 3 ein und kompensiert sogar mögliche Unebenheiten, welche unvermeidlich während des Aushubs erzeugt werden, und erhält eine obere Fläche 13a mit einer im Wesentlichen V-förmigen Querschnittsaußenlinie. Die minimale erfassbare Dicke an der Basisschicht 13 nach der Passage der Vibrationsplatte 18 liegt lediglich als Indikation zwischen 80 und 120 mm.
Ferner umfasst die Vorrichtung 12 zumindest eine Führungsstruktur 20 mit einem Einlassendabschnitt 20a, welcher zu der Front des Fahrzeugs 2 zugewandt bzw. gedreht ist, und mit einem Auslassendabschnitt 20b, welcher unterhalb dem hinteren Teil bzw. dem Rücken der ersten Verlegeeinheit 12 angeordnet ist und zu dieser zugewandt bzw. gedreht ist, und mit einem mittleren Abschnitt 20c, welcher sich zwischen dem Einlass und dem Aunlassendabschnitt 20a und 20b erstreckt.
Der Einlassendabschnitt 20a umfasst zumindest ein Frontgerüst bzw. Frontgestellt 23, welches an dem ersten Wagen 4 entfernbar befestigt ist, beispielsweise mit Hilfe von extrahierbaren bzw. ausziehbaren Zapfen bzw. Stiften oder äquivalenten, entfernbaren Verbindungseinrichtungen. Genauer gesagt, ist das Frontgerüst 23 mit einem oberen Abschnitt, welcher dazu geeignet ist, geöffnet zu werden, extern mit der ersten Förderleitung 14 nahe dem oberen Ende der Leitung im Eingriff und weist einen im Wesentlichen trichterförmigen Einleitabschnitt 23a auf, welcher in ausgekragter Art und Weise an der Front des ersten Wagens 4 gestützt wird, um mit einem elektrischen Kabel 21 an dessen Innenseite in Längsrichtung im Eingriff zu sein, insbesondere einem elektrischen Hochspanungskabel der fluidölgekühlten Art.
Das Kabel 21 kommt beispielsweise von einer Rolle, welche vor dem Fahrzeug 2 platziert ist. Alternativ kann das Kabel 21 zuvor auf dem Boden entlang einer Seite des Grabens abgelegt worden sein. In beiden Fällen weist das Kabel 21, wenn dieses durch die Führungsstruktur im Eingriff ist, zumindest einen Abschnitt davon auf, welcher im Wesentlichen in Längsrichtung über dem Graben 3 vor dem Fahrzeug 2 ausgestreckt ist.
Der Einlassendabschnitt 20a umfasst ferner eine Vielzahl von vorderen Rollen oder äquivalenten Gleitelementen 22, welche zumindest teilweise von dem vorderen Gerüst 23 drehbar gelagert und derart verteilt sind, dass diese das Kabel 21 veranlassen, dass dieses nach unten schräg entlang eines kurvenlinearen Pfades bzw. Bewegungspfades mit einem ausreichenden breiten Radius eines Bogens schräg abweicht, in allen Fällen nicht unterhalb des zulässigen minimalen Radius für das Kabel selbst. Beispielsweise ist für ein 400 kV elektrisches Kabel 21 ein Außendurchmesser 100 mm mit einem linearen Gewicht von 27 kg/m, wobei der zulässige minimale Radius der Kurve 1,75 m beträgt.
Stromabwärts des Einlassendabschnitts 20a bewegt sich das Kabel 21 über einem zentralen Abschnitt 20c mit einer im Wesentlichen geradlinigen Erstreckung, wobei das vorstehende Kabel eine Länge aufweist, welche im Wesentlichen 2 m entspricht, welche nach unten von dem Einlassendabschnitt selbst schräg weg orientiert sind. Vorzugsweise ist dieser zentrale Abschnitt 20c an einer seitlichen äußeren Position hinsichtlich der ersten Förderleitung 14 durch eine abgeschrägte Seitenfläche 24 definiert, welche in den Seitenwänden ausgebildet ist, welche die Förderleitung selbst begrenzen.
Der hintere Endabschnitt 20b wiederum umfasst eine Vielzahl von extern angeordneten hinteren Gleitrollen oder äquivalenten Gleitelementen 25, welche sich stromabwärts der ersten Förderleitung 14 befinden, um das Kabel 21 horizontal an der Längszentrallinie des Grabens 3 abzulenken und dem Grabenboden nahe zu bringen, wobei dieses einem kurvenlinearen Pfad eines Radius einer Kurve bzw. eines Bogens folgt, der nicht niedriger als der zulässige minimale Radius der Begrenzung bzw. des Außenbogens des Kabels selbst ist.
Zumindest Teil der hinteren Gleitrollen 25 und insbesondere zumindest diese Rollen, welche angeordnet sind, um oberhalb des Kabels 21 zu wirken, sind drehbar durch ein hinteres Gerüst 26 gelagert, welches beispielsweise durch extrahierbare Stifte bzw. Zapfen oder äquivalente, entfernbare Verbindungseinrichtungen entfernbar zwischen den hinteren Seitenwänden 27 im Eingriff sind, welche parallel voneinander entfernt sind und nach hinten hinsichtlich der ersten Förderleitung 14 hervorragen.
Die verbleibenden Gleitrollen 25, welche nicht durch das hintere Gerüst 26 gelagert werden, sind direkt mit den Seitenwänden 27 und/oder zwischen Hilfsseitenwänden 28 drehbar im Eingriff, welche an der Front des zweiten Wagens 5 in Verlängerung der hinteren Seitenwände 27 vorgesehen sind.
Am Ende des hinteren Endabschnitts 20a ist ebenso vorteilhafterweise zumindest eine Pressrolle 29 vorgesehen, welche gegen das Kabel elastisch wirkt bzw. arbeitet, um dieses in Richtung der Basisschicht 13 zu drücken, die an dem Boden des Grabens 3 abgelegt ist. Genauer gesagt, ist die Pressrolle 29, welche diagrammartig in 1 gezeigt ist, zwischen zwei in der Figur nicht gezeigten Fahrschienen gelagert, welche entlang von Führungen mit Hilfsseitenwänden 28 vertikal gleiten und durch zumindest eine Feder 29a elastisch belastet bzw. vorgespannt sind, welche die Pressrolle nach unten drückt.
Der zweite Wagen 5 trägt eine zweite Verlegeeinheit 30, welche an dem hinteren Teil der Führungsstruktur 20 wirkt bzw. arbeitet, um zumindest eine Abdeckschicht 31 des inerten Materials mit geeigneter Dicke auszubilden, welche lediglich al Indikation zwischen 500 und 800 mm auf der Basisschicht 13 und dem Kabel 21 vorgesehen ist.
In der gleichen Art und Weise, wie hinsichtlich der ersten Verlegeeinheit 12 beschrieben, weist die zweite Verlegeeinheit 30 im Wesentlichen eine zweite Förderleitung 32 auf, welche sich im Wesentlichen in einer vertikalen Richtung in Richtung des Bodens des Grabens 3 erstreckt und durch umkreisende Wände begrenzt ist, die im Wesentlichen die Trägerstruktur 5a des zweiten Wagens 5 definieren, mit dem zweite und dritte Achsen 9a, 10a im Eingriff sind und auch alle anderen Elemente, welche an dem zweiten Wagen angegliedert sind.
Die zweite Förderleitung 32 endet an dessen oberem Teil mit einem zweiten Beladungstrichter 33 oder äquivalenten Zuführeinrichtungen für das inerte Material, welche dazu gedacht sind, die Abdeckschicht 31 zu bilden.
An der gegenüberliegenden Seite von dem Beladungstrichter 33 endet die zweite Förderleitung 32 mit einer zweiten, nach unten gewandten bzw. nach unten gedrehten Abgabeöffnung 34. Vorteilhafterweise weist die zweite Förderleitung 32 und die zweite Abgabeöffnung 34 eine maximale Breite auf, welche um einen Betrag von zumindest 10% reduziert ist, und vorzugsweise zwischen 15 und 25% reduziert ist, hinsichtlich der nominalen Breite des Grabens 3.
Die zweite Abgabeöffnung 34 ist an dem hinteren Teil bzw. hinten durch eine Auslasskante 34a begrenzt, welche die maximale Ablagedicke der Abdeckschicht 31 definiert.
Vorzugsweise wirken Justierungseinrichtungen 35 bzw. eine Justierungseinrichtung 35 an der Auslasskante 34a, um die Dicke der Abdeckschicht 31 zwischen einem minimalen Wert und dem maximalen Wert zu justieren, welcher durch die Auslasskante selbst definiert wird.
Die Justierungseinrichtung 35 umfasst vorzugsweise zumindest eine Teilung bzw. Teilungswand 36, welche entlang der Auslasskante 34a der zweiten Abgabeöffnung 34 schwenkbar gelagert ist und hinsichtlich der Orientierung mittels eines Antriebshandrads 37a justierbar ist, welches auf eine Justierungsschraube 37 wirkt. Die Teilung 36 bzw. die Teilungswand 36 weist eine Endkante 36a auf, welche hinsichtlich der Auslasskante 34a in Abhängigkeit der Orientierung zu positionieren ist, welche durch die Teilung bzw. Teilungswand selbst vorgenommen wird und wie ein Papiermaschinenschaber bzw. Streichmesser auf der Abdeckschicht 31 wirkt, um es auf die gewünschte Höhe zu bringen, was gleichzeitig zu einer Seitenversetzung der Schicht führt, so dass der Graben gemäß der gesamten Breite insbesondere gleichmäßig gefüllt wird.
Darüber hinaus weist gemäß einem weiteren bevorzugten Merkmal der Erfindung die Vorrichtung 1 eine justierbare Federeinrichtung 38 auf, welche operativ mit den Fronträdern 8, 9 des ersten und zweiten Wagens 4, 5 und auch den hinteren Rädern 10 des zweiten Wagens verbunden ist, um die Höhe der ersten und zweiten Verlegeeinheit 12, 30 und auch der Führungsstruktur 20 und der Verdichtungseinheit 17 hinsichtlich des Bodens des Grabens 3 zu modifizieren.
Vorzugsweise umfasst diese Federeinrichtung 38 im Wesentlichen eine erste fluidbetriebene Höhenbetätigungseinrichtung 39, welche zwischen der Lagerstruktur 4a des ersten Wagens 4 und der ersten Achse 8a der Fronträder 8 arbeitet, wobei die zweite fluidbetriebene Höhenbetätigungseinrichtung 40 zwischen der Lagerstruktur 5a des zweiten Wagens 5 und der Achse 9a der Fronträder 9 des zweiten Wagens selbst arbeitet, und umfasst ebenso eine dritte fluidbetriebene Höhenbetätigungseinrichtung 41, welche zwischen der Lagerstruktur 5a des zweiten Wagens 5 und der Achse 10a der hinteren Räder 10 wirkt bzw. arbeitet. Die erste, zweite und dritte Höhenbetätigungseinrichtung 39, 40 und 41 und auch die Betätigungseinrichtung 6 für die Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Wagen 4, 5 werden hydraulisch durch eine Verteilungs- und Steuerbox bzw. Steuereinheit 43 angetrieben, welche unter Druck mit Fluid versorgt wird, welches von einer Zuführeinheit zugeführt wird, welche an einem Traktor, beispielsweise zum Ziehen des Fahrzeugs 2, installiert sein kann.
Das Kabelverlegen durch die vorstehend beschriebene Vorrichtung findet wie folgt statt.
Wenn das Fahrzeug 2 entlang dem Graben 3 gezogen wird, wird das inerte Material, das aus dem ersten Beladungstrichter 15 kommt, entlang der ersten Förderleitung 14 auf dem Boden des Grabens abgelegt und durch die Vibrationsplatte 18 verdichtet, so dass die Basisschicht 13 mit einer im Wesentlichen V-förmigen oberen Fläche 13a gebildet wird. Die Höhe der Basisschicht 13 kann leicht durch die erste Höhenbetätigungseinrichtung 39 justiert werden. Gleichzeitig verläuft das elektrische Kabel 31 über eine Führungsstruktur 20 und wird dann in Richtung des Bodens des Grabens 3 geführt, um darauf abgelegt zu werden, nämlich nahe der Längszentrallinie des Grabens auf dem Boden der V-förmigen Außenlinie, welche durch die obere Fläche 13a der Basisschicht 13 dargestellt ist. Es ist zu erwähnen, dass vorteilhafterweise, während das Kabel 21 durch die gesamte Führungsstruktur 20 geführt wird, dieses gemäß einem vorbestimmten Pfad in einfacher Art und Weise geführt wird, wodurch es dem Kabel selbst möglich wird, die Basisschicht 13 zu erreichen, ohne dass dieses zu vielen Spannungen und/oder Deformationen ausgesetzt wird, welche das Kabel beschädigen könnten. Die Wirkung der Feder 29a auf die Pressrolle 29 stellt sicher, dass das Kabel bei dem Verlegen auf die Basisschicht 13 nicht zu viel Spannungen bzw. Beanspruchungen ebenso aufgrund möglicher Versetzungen in der Höhe ausgesetzt wird, was durch den erste und/oder den zweiten Wagen 4, 5 beispielsweise als Folge von Unebenheiten erzeugt wird, was auf den Boden oder andere Gründe zurückzuführen ist.
Die Passage der zweiten Verlegeeinheit 30 über der Basisschicht 13 und das Kabel 21 verursachen Deformationen der Abdeckschicht 31 mit einer Dicke, welche durch die justierbare Teilung bzw. Teilungswand 36 justiert wird.
Ferner kann eine zweite Verdichtungseinheit, welche auf die Abdeckschicht 31 wirkt, an der Vorrichtung 1 unmittelbar stromabwärts der zweiten Verlegeeinheit 30 in der gleichen Art und Weise angegliedert sein, wie mit Bezug auf die Verdichtungseinheit 17 beschrieben.
In der Tat ermöglicht die Vorrichtung das Verlegen von elektrischen Untergrundkabeln, insbesondere für Hochspannungsleitungen, was in einer automatischen Art und Weise auszuführen ist, und wobei ein wichtiges Einsparen hinsichtlich der Zeit und Kosten bzw. Arbeitskraft einhergeht.
Darüber hinaus stellt das automatische Verlegen durch die Vorrichtung eine Konstanz in der Dicke und dem Verdichtungsgrad der Masse des inerten Materials sicher, welches um das Kabel platziert ist.
Somit entsteht eine perfekte Korrespondenz bzw. Beziehung zwischen dem Wärmedissipationsgrad, und wobei die geplanten Daten sichergestellt sind, und wobei ebenso eine übermäßige Ablage von inertem Material ebenso vermieden wird.
Der hohe Verdichtungsgrad, welcher durch die Verdichtungseinheit 17 durchgeführt wird, verursacht eine vorteilhafte Seitenversetzung des inerten Materials, welches die gesamte Grabenbreite abdecken bzw. belegen wird, wobei trotzdem die Breite der Förderleitung 14 und der Abgabeöffnung 16 reduziert ist.
Aufgrund der reduzierten Größen hinsichtlich der Breite der Abgabeleitungen wird die Bewegung des gesamten Fahrzeugs entlang des Grabens vereinfacht, ohne dass Interferenzen mit den Grabenseitenwänden auftreten, selbst wenn Biegungen entlang der Längserstreckung des Grabens selbst vorliegen.
Ein vereinfachtes Fahren des Fahrzeugs entlang von Kurvenlängen der Grabenerstreckung ist ebenso durch die Anordnung der ersten und zweiten Verlegeeinheiten 12, 30 auf zwei unterschiedlichen Wägen 4, 5 erleichtert, welche hintereinander miteinander in einer gelenkigen Art und Weise verbunden sind. Zusätzlich kann das Kabel aufgrund der Anordnung der beiden Wägen 4, 5, welche voneinander gelöst werden können, von der gesamten Führungsstruktur 20 im Notfall in einfacher Art und Weise entfernt bzw. getrennt werden, beispielsweise um mögliche Reparaturen durchzuführen, oder, falls ein Entfernen der Vorrichtung 1 von dem teilweise verlegten Kabel aufgrund eines sonstigen anderen Vorfalls erforderlich sein sollte.
In diesem Fall kann der zweite Wagen tatsächlich vom Haken genommen und von dem ersten Wagen 4 entfernt werden, um einen freien Zugang zu dem Kabel 21 entlang der Führungsstruktur 20 zu ermöglichen. Das vordere Gerüst 23 kann durch Anheben von dessen oberem Abschnitt geöffnet werden, und das hintere Gerüst 26 kann entfernt werden, um das Kabel von der Führungsstruktur 20 zu befreien, nachdem optional der Wagen 4 nach vorne bewegt worden ist, um den Eingriff der Kabeldehnung zu ermöglichen, welches aus dem Graben mit einer angemessenen Stützstruktur herauskommt, welche auf dem Boden aufliegt.
Ferner stellt die Vorrichtung ein Kabelverlegen bei einem vollständigen Fehlen von zu vielen Spannungen und/oder Deformationen des Kabels selbst sicher. Dieser Aspekt ist von besonderer Bedeutung über alles hinaus, wenn die elektrischen Hochspannungskabel der Fluidölart verwendet bzw. betroffen sind, deren Kabel mit besonderer Sorgfalt zu handhaben sind.
Es ist ebenso zu erwähnen, dass die Bildung der Basisschicht 13b mit einer oberen Fläche 13a mit einer V-förmigen Außenlinie ein vorteilhaftes Halten des Kabels 21 an einer zentralen Position in dem Graben 3 sicherstellt, und die Durchführung eines vollständigen und gleichmäßigen Bedeckens des Kabels mit inertem Material sicherstellt, welches die Basisschicht und die Abdeckschicht bildet. Die Erreichung des vorstehenden Ergebnisses, was ferner durch die Tatsache erleichtert wird, dass der Scheitelpunkt der V-förmigen Außenlinie abgerundet ist, wäre kaum zu erreichen, wenn die Basisschicht in einer Art und Weise abgelegt werden sollte, wie es bei einer flachen oberen Fläche wäre, da es für das inerte Material schwierig wäre, den Unterschnittraum zu füllen, welcher zwischen den unteren und oberen Kabelabschnitten erzeugt werden würde.

Claims

Vorrichtung zum Verlegen von elektrischen Untergrundkabeln, welche aufweist: – ein Fahrzeug (2), welches in Längsrichtung über einen Graben (3) bewegbar ist, welcher derart ausgebildet ist, dass er zumindest ein elektrisches Kabel (21) aufnimmt; – eine erste Verlegeeinheit (12) zum Ausbilden einer Basisschicht (13) eines inerten Materials auf dem Boden des Grabens (3), wobei die erste Verlegeeinheit (12) zumindest eine erste Förderleitung (14) aufweist, die an ihrem oberen Teil mit einer Zuführeinrichtung (15) für das Inertmaterial und an ihrem unteren Teil mit einer nach unten gerichteten Abgabeöffnung (16) verbunden ist; – zumindest eine Führungsstruktur (20) mit einem Einlassendabschnitt (20a), welcher in Richtung der Fahrzeugfront ausgerichtet ist, um mit zumindest einer Strecke des Kabels (21) in Eingriff zu sein, und mit einem Auslassendabschnitt (20b), welcher an einer unteren Position angeordnet ist und in Richtung des rückwärtigen Teils der ersten Verlegeeinheit (12) ausgerichtet ist, um das Kabel (21) auf der Basisschicht (13) zu verlegen; – eine zweite Verlegeeinheit (30), welche an der rückwärtigen Seite der Führungsstruktur (20) wirksam ist, um eine Abdeckschicht (31) aus Inertmaterial auf der Basisschicht (13) und dem Kabel (21) auszubilden, dadurch gekennzeichnet , dass die Führungsstruktur (20) zumindest einen zentralen Abschnitt (20c) aufweist, welcher hinsichtlich der ersten Förderleitung (14) seitlich angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, welche ferner zumindest eine erste Verdichtungseinheit (17) aufweist, die zwischen der ersten Verlegeeinheit (12) und dem Auslassendabschnitt (20b) der Führungsstruktur (20) wirkt, um die auf dem Boden des Grabens (3) abgelegte Basisschicht (13) zu verdichten.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Verdichtungseinheit (17) eine Vibrationsplatte (18) aufweist, welche gegenüber der Basisschicht (13) durch eine untere Fläche davon (18a) wirkt, die eine im Wesentlichen V-förmige Querschnittsaußenlinie aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die V-förmige Außenlinie einen gerundeten Scheitelpunkt in Form eines Bogens eines Kreises eines Radius aufweist, welcher im Wesentlichen dem halben Durchmesser des Kabels (21) entspricht.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Förderleitung (14) und die erste Ausstoßöffnung (16) eine Breite aufweisen, welche um einen Betrag von zumindest 10% bezüglich der Breite des Grabens (3) reduziert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die erste Abgabeöffnung (16) an ihrem rückwärtigen Teil durch eine Auslasskante (16a) begrenzt ist, welche auf einem höheren Niveau als die untere Oberfläche (18a) der Vibrationsplatte (18) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Vibrationsplatte (18) einen Einfuhrabschnitt (18b) aufweist, welcher von der unteren Fläche (18a) in Richtung der Auslasskante (16a) der Ausstoßöffnung (16) ansteigt und auf einem höheren Niveau als die Auslasskante (16a) endet.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei dem Auslassendabschnitt (20b) der Führungsstruktur (20) zumindest eine Druckrolle (28) zugeordnet ist, die elastisch auf das Kabel (21) wirkt, um dieses in Richtung der Basisschicht (13) zu drücken, welche auf dem Boden des Grabens (3) liegt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die zweite Verlegeeinheit (30) eine zweite Förderleitung (32) aufweist, die an ihrem oberen Teil mit Zuführeinrichtungen (33) für das Inertmaterial und an ihrem unteren Teil mit einer zweiten nach unten gerichteten Abgabeöffnung (34) verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die zweite Förderleitung (32) und die zweite Abgabeöffnung (34) eine Breite aufweisen, welche um einen Betrag von zumindest 10% hinsichtlich der Breite des Grabens (3) reduziert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die zweite Verlegeeinheit (30) Justierungseinrichtungen (35) aufweist, welche an der Auslasskante (34a) wirken, die an der rückwärtigen Seite der zweiten Ausstoßöffnung (34) lokalisiert ist, um die Dicke der Abdeckschicht (31) zu justieren.
Vorrichtung zum Verlegen von elektrischen Untergrundkabeln gemäß Anspruch 1, wobei das Fahrzeug (2) einen ersten Wagen (4) und einen zweiten Wagen (5) aufweist, welche in gegenseitiger Ausrichtung abnehmbar im Eingriff sind und die erste Verlegeeinheit (12) bzw. die zweite Verlegeeinheit (30) tragen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Fahrzeug (2) justierbare Federeinrichtungen (38) aufweist, welche mit entsprechenden Rädern (8, 9, 10) des Fahrzeugs zur Modifizierung der Höhe der ersten und zweiten Verlegeeinheiten (12, 30) und der Führungsstruktur (20) hinsichtlich des Bodens des Grabens (3) operativ angegliedert sind.
Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei der erste und zweite Wagen (4, 5) mittels zumindest einer fluidbetriebenen Verbindungsbetätigungseinrichtung (6) miteinander im Eingriff sind.