EA005541B1 - Устройство и способ прокладки траншеи - Google Patents

Устройство и способ прокладки траншеи Download PDF

Info

Publication number
EA005541B1
EA005541B1 EA200400669A EA200400669A EA005541B1 EA 005541 B1 EA005541 B1 EA 005541B1 EA 200400669 A EA200400669 A EA 200400669A EA 200400669 A EA200400669 A EA 200400669A EA 005541 B1 EA005541 B1 EA 005541B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
trench
excavation
boom
tractor
lifting
Prior art date
Application number
EA200400669A
Other languages
English (en)
Other versions
EA200400669A1 (ru
Inventor
Кит Ричард Келли
Джэк Гилхоуд
Original Assignee
Мастенброук Лтд.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Мастенброук Лтд. filed Critical Мастенброук Лтд.
Publication of EA200400669A1 publication Critical patent/EA200400669A1/ru
Publication of EA005541B1 publication Critical patent/EA005541B1/ru

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F5/00Dredgers or soil-shifting machines for special purposes
    • E02F5/02Dredgers or soil-shifting machines for special purposes for digging trenches or ditches
    • E02F5/10Dredgers or soil-shifting machines for special purposes for digging trenches or ditches with arrangements for reinforcing trenches or ditches; with arrangements for making or assembling conduits or for laying conduits or cables
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/08Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging elements on an endless chain
    • E02F3/082Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging elements on an endless chain including a belt-type conveyor for transporting the excavated material
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D17/00Excavations; Bordering of excavations; Making embankments
    • E02D17/13Foundation slots or slits; Implements for making these slots or slits
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/06Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging screws
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/08Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging elements on an endless chain
    • E02F3/085Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging elements on an endless chain with auxiliary or additional digging elements other than digging elements on an endless chain
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/08Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging elements on an endless chain
    • E02F3/088Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging elements on an endless chain pivotable relative to the frame
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/08Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging elements on an endless chain
    • E02F3/10Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging elements on an endless chain with tools that only loosen the material, i.e. with cutter-type chains
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/18Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging wheels turning round an axis, e.g. bucket-type wheels
    • E02F3/181Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging wheels turning round an axis, e.g. bucket-type wheels including a conveyor
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/18Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging wheels turning round an axis, e.g. bucket-type wheels
    • E02F3/186Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging wheels turning round an axis, e.g. bucket-type wheels with the axis being substantially parallel to the direction of travel
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/18Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging wheels turning round an axis, e.g. bucket-type wheels
    • E02F3/188Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging wheels turning round an axis, e.g. bucket-type wheels with the axis being horizontal and transverse to the direction of travel
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/18Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging wheels turning round an axis, e.g. bucket-type wheels
    • E02F3/20Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging wheels turning round an axis, e.g. bucket-type wheels with tools that only loosen the material, i.e. mill-type wheels
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F5/00Dredgers or soil-shifting machines for special purposes
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F5/00Dredgers or soil-shifting machines for special purposes
    • E02F5/02Dredgers or soil-shifting machines for special purposes for digging trenches or ditches
    • E02F5/04Dredgers or soil-shifting machines for special purposes for digging trenches or ditches with digging screws
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F5/00Dredgers or soil-shifting machines for special purposes
    • E02F5/02Dredgers or soil-shifting machines for special purposes for digging trenches or ditches
    • E02F5/06Dredgers or soil-shifting machines for special purposes for digging trenches or ditches with digging elements mounted on an endless chain
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F5/00Dredgers or soil-shifting machines for special purposes
    • E02F5/02Dredgers or soil-shifting machines for special purposes for digging trenches or ditches
    • E02F5/08Dredgers or soil-shifting machines for special purposes for digging trenches or ditches with digging wheels turning round an axis

Abstract

Устройство для прокладки траншеи содержит устройство (23) выемки грунта предпочтительно в виде режущей цепи, установленное на тягаче (21) для установки устройства выемки грунта в траншее (18), причем тягач установлен с возможностью движения на поверхности (22) грунта над уровнем траншеи. В случае, когда устройство выемки грунта представляет собой режущую цепь, стрела проходит вперед и вниз по отношению к направлению выемки грунта из траншеи, и средство привода обеспечивает приведение в движение цепи в таком направлении, что она передвигает режущие элементы в направлении вверх вокруг дальнего конца стрелы и назад вдоль верхней стороны (30) непрерывного цепного резака (23). В ходе работы дальний конец устройства (23) выемки грунта расположен на концевой стенке траншеи на дне траншеи (18); тягач (21) перемещает режущую цепь вперед в траншее при работе режущей цепи так, что формируется подрубка (55) в концевой стенке (54) траншеи; и подъемное устройство (25) поднимает устройство (23) выемки грунта в направлении вверх от подрубки через материал концевой стенки так, что оно вырезает материал из концевой стенки траншеи.

Description

Настоящее изобретение относится к способу прокладки траншеи и к устройству для прокладки траншеи, которые, в частности, можно применять для прокладки траншеи в скальном грунте.
Существует большое количество траншейных экскаваторов, предназначенных для прокладки траншеи в грунте, в которых используют тягач, такой как гусеничный трактор или обычный трактор, толкающий трейлер, с помощью которого устройство для выемки грунта на стреле устанавливают в траншее. Основные примеры представляют собой ротор для выемки грунта, вращающийся вокруг оси, расположенной поперечно траншее, известный как разрыхляющее устройство выемки грунта, или один или несколько роторов для выемки грунта, вращающихся вокруг оси, установленной вдоль длины стрелы, который обычно известен, как фреза или шарошка, или устройство для выемки грунта, включающее удлиненное непрерывное опорное средство, на котором расположено множество режущих элементов, движущихся вдоль верхней и нижней стороны стрелы, известное как режущая цепь. В случае использования ротора для выемки грунта его устанавливают на дальнем конце стрелы, проходящей вперед и вниз от основного движителя относительно направления, в котором прокладывают траншею. В случае использования режущей цепи ее обычно устанавливают на стреле, проходящей в направлении вниз и назад от тягача относительно направления, в котором прокладывают траншею. При такой компоновке удлиненный элемент держателя передвигается в таком направлении, что режущие элементы движутся вниз вокруг дальнего конца стрелы и вверх и вперед вдоль верхней стороны движущегося удлиненного элемента держателя. Обычно в траншейных экскаваторах всех этих типов применяют устройство установки, предназначенное для подъема и опускания дальнего конца стрелы выемки грунта, для регулирования глубины траншеи. Примеры таких траншейных экскаваторов можно найти, например, в публикациях СН-А-239498 (ЕгИегргХе бе Отапбк Ттауаих 8А) и \УО 95/13433 (Ма§1епЬтоек & Сотрапу ЫтНеб).
Обычно траншейные экскаваторы всех этих типов с успехом применяют для прокладки траншеи в условиях нормального грунта, но они непригодны для прокладки траншеи в скальном грунте или для выемки других твердых грунтовых материалов. Для прокладки траншеи в твердом скальном грунте обычно используют трудозатратные способы с применением инструментов для ударного бурения и взрывчатых веществ.
В другой области техники, не связанной с прокладыванием траншеи, для прокладывания туннелей в скальных породах известно использование проходческих машин, в которых ротор для выемки породы, известный как шаровой резак, установлен так, что он расположен спереди от стрелы, проходящей от первичного движителя, и выполнен с возможностью перемещения в вертикальной плоскости благодаря шарнирному повороту стрелы на первичном движителе. При использовании ротор для выемки грунта опускают до дна туннеля, и первичный движитель выполнен с возможностью перемещения вместе с ротором для выемки грунта так, что он погружается в торцевую стенку туннеля на уровне дна для формирования подрубки. Стрелу выемки грунта затем поворачивают в направлении вверх с помощью гидравлических подъемников так, что ротор или роторы для выемки грунта поднимаются вверх, срезая слой материала с торцевой стенки туннеля. Стрелу выемки грунта поднимают путем приложения силы между стрелой выемки грунта и дном туннеля. В вариантах такого устройства установлена режущая цепь, проходящая вдоль верхней и нижней стороны стрелы выемки грунта и вокруг дальнего конца стрелы выемки грунта, который используют, например, при шахтной добыче угля или мягкого камня. В таком устройстве непрерывное движущееся опорное средство, на котором установлены режущие инструменты, приводится в движение в таком направлении, что режущие инструменты перемещаются в направлении вверх вокруг дальнего конца стрелы и движутся в направлении назад вдоль верхней стороны движущегося элемента опорного средства. Примеры проходческого оборудования обоих видов можно найти в брошюрах, опубликованных в 1982 г. На^кет 81б1еу Эо5со Оуегаеак Епдшеетшд ЫтНеб под названием ОО8СО 1982 Тке Тиш Воот ТВ600 и ЭО8СО 1982 Магк II Неауу Эи1\ ОшФеабет.
Кроме этих известных устройств в публикации ЕР-А-0080802 (Зайасе) описано устройство для прокладки траншеи в скальной породе с использованием разрыхляющего устройства для выемки грунта. В публикации ЕР-А-0080802 также приведены ссылки на публикации известного уровня техники, в которых описан известный траншейный экскаватор, содержащий большую цепную пилу, установленную на гусеничном шасси и оборудованную зубьями из карбида вольфрама, которые «пропиливаются» через скальную породу. Однако это устройство обладает недостатком, состоящим в том, что вдоль пилы возникают значительные биения, в особенности, когда производят выемку более твердого скального грунта, и это снижает эффективность выемки грунта. Эта проблема возникает, прежде всего, из-за большой длины без упора стрелы выемки грунта. В публикации ЕР-А-0080802 также описаны шаровые устройства для выемки грунта, такие как были описаны выше в случае проходческих машин, и указано, что известно использование других устройств для выемки скального грунта, предназначенных для работы при поверхностных горных разработках, и такие устройства содержат вращающуюся режущую головку, установленную на конце стрелы, шарнирно закрепленной на гусеничном шасси. При этом, однако, указано, что эти известные устройства нельзя использовать для прокладки траншей и, кроме того, им также свойственна аналогичная проблема возникновения вибрации, поскольку они также содержат длинную стрелу, установленную без упора, на которой расположена режущая головка.
- 1 005541
В публикации ЕР-А-0080802 указано, что эти трудности можно преодолеть с помощью устройства для прокладки траншеи в скальной породе, содержащего шарнирно установленную стрелу с вращающейся головкой выемки грунта, расположенной на дальнем конце стрелы, и телескопический управляющий рычаг, проходящий между подвижной рабочей платформой и концом стрелы, расположенным рядом с режущей головкой, причем телескопическим управляющим рычагом управляют с помощью гидравлического привода, который используют для перемещения головки выемки грунта по дугообразной траектории вокруг шарнирной оси стрелы. Это устройство работает с помощью гидравлического силового привода, который прикладывает к режущей головке усилие, имеющее основной вертикальный компонент. При работе такое устройство устанавливают, располагая его с двух сторон линии траншеи, и стрелу опускают до контакта ее с грунтом. Режущая головка вращается при приложении силы от гидравлического привода так, что она перемещается по дугообразной траектории вниз и производит выемку скального грунта из передней концевой стенки траншеи. На дне траншеи установлен конвейер, который убирает вынутый грунт из траншеи. Стрелу затем поднимают, и устройство перемещается вперед, после чего описанный процесс повторяется.
В публикации указано, что в таком устройстве предотвращаются проблемы возникновения вибрации и биений относительно длинной стрелы благодаря соединению гидравлического силового привода со стрелой рядом с головкой выемки грунта, что повышает стабильность головки, устраняя проблемы вибрации и биений, которые можно было бы наблюдать на длинной стреле, без использования гидравлического привода, при приложении силы для выемки грунта. Утверждается, что благодаря приложению необходимой нагрузки со стороны управляющего рычага к головке выемки грунта и из-за относительно короткого расстояния между головкой выемки грунта и точкой опоры, проблема биения головки выемки грунта в значительной степени устраняется.
Однако в машине этого типа возникает недостаток, который описан в публикации ЕР-А-0080802, состоящий в том, что сила, прикладываемая к режущей головке, приводит к возникновению тенденции подъема устройства так, что оно теряет контакт с грунтом. При этом предполагается возможность установки дополнительного балласта, но, тем не менее, неизбежно существует предел величины силы, которая может быть приложена, для передвижения режущей головки по дугообразной траектории без риска подъема компонентов устройства, установленных на поверхности, с отрывом их от поверхности грунта.
В публикации ΌΕ-Α-4213523 описан траншейный экскаватор, содержащий отдаленную фрезерную головку, установленную на качающемся рычаге, так, что она срезает материал в результате вращения вокруг оси вращения, расположенной поперечно оси рычага. Рычаг соединен с тягачом через стрелу, которая шарнирно установлена на тягаче и соединена с рычагом. Шарнирное движение стрелы и рычага обеспечивают с помощью гидравлических цилиндров. При работе устройства фрезерную головку устанавливают в основании траншеи и выполняют подрубку путем перемещения фрезерной головки вперед по отношению к направлению, в котором прокладывают траншею. Фрезерную головку затем поднимают до верхнего уровня траншеи с помощью гидравлических цилиндров, управляющих шарнирным поворотом рычага и стрелы. После этого фрезерную головку опускают до дна траншеи, и процедуру повторяют.
Мобильный фрезерный загрузчик содержит приемный контейнер, предназначенный для помещения в него измельченного материала. По сторонам рычага или приемного контейнера установлены пластинчатые опорные элементы, которые выполнены с возможностью отклонения наружу, благодаря которым обеспечивается поперечный упор по отношению к стенкам траншеи. Установленные по сторонам опорные элементы выполнены с возможностью отклонения наружу с помощью гидравлического цилиндра двойного действия. При этом указано, что опорные элементы предназначены для обеспечения поперечного упора и могут быть установлены на рабочей головке рычага. Указывается, что поперечный упор и управление рабочей головкой в поперечном направлении можно обеспечивать во время работы с помощью отклоняющихся наружу опорных элементов. Указывается, что поперечный упор и управление в поперечном направлении рабочей головкой рычага, на котором установлена рабочая головка, обеспечиваются по отношению к стенкам траншеи во время работы фрезерного загрузчика.
Настоящее изобретение направлено на устройство для прокладки траншеи, в котором устраняются или снижаются указанные выше проблемы.
В соответствии с настоящим изобретением предложен способ прокладки траншеи, в котором устанавливают в траншее устройство выемки грунта, расположенное на тягаче, который перемещается по поверхности грунта над траншеей, причем устройство выемки грунта содержит установленную шарнирно стрелу выемки грунта; устанавливают устройство выемки грунта на торцевой стенке траншеи ниже уровня поверхности грунта, вводят в контакт устройство выемки грунта с торцевой стенкой траншеи, и перемещают устройство выемки грунта вперед в траншее во время работы устройства выемки грунта для формирования подрубки на торцевой стенке траншеи; поднимают стрелу вверх, по существу, в вертикальной плоскости от подрубки до верхнего уровня траншеи путем приложения подъемной силы между стрелой и поверхностью грунта над траншеей при работе устройства выемки грунта во время движения вверх для среза материала с торцевой стенки траншеи; при этом выполняют упор в боковые стенки траншеи боковых компонентов устройства во время выполнения направленного вверх движения стрелы и прикладывают к стреле дополнительную направленную вверх силу, действующую между боковыми
- 2 005541 компонентами и стрелой во время выполнения направленного вверх движения по выемке грунта с помощью устройства выемки грунта, в то время как боковые компоненты упираются в боковые стенки траншеи.
Очевидно, что свойства настоящего изобретения изложены здесь в отношении способа в соответствии с настоящим изобретением, и такие свойства также могут быть обеспечены в отношении устройства в соответствии с настоящим изобретением, и наоборот.
В частности, в соответствии с настоящим изобретением, предложено устройство для прокладки траншеи, содержащее тягач, устройство выемки грунта с установленной шарнирно стрелой выемки грунта; средство установки, предназначенное для установки устройства выемки грунта на тягаче и для расположения устройства выемки грунта в траншее, причем предусмотрена возможность перемещения тягача по поверхности грунта над уровнем траншеи, причем устройство выемки грунта расположено с возможностью упора в торцевую стенку траншеи для срезания материала с торцевой стенки траншеи; подъемное устройство, установленное для подъема стрелы, по существу, в вертикальной плоскости от подрубки в торцевой стенке на дне траншеи вверх до верхнего уровня траншеи во время работы устройства выемки грунта с возможностью выемки грунта из торцевой стенки траншеи путем приложения направленной вверх силы между стрелой и поверхностью грунта над траншеей; причем устройство содержит боковые компоненты, выполненные с возможностью упора в боковые стенки траншеи во время выполнения направленного вверх движения стрелы, и силовое соединение, соединяющее боковые компоненты со стрелой выемки грунта и расположенное с возможностью приложения дополнительно направленной вверх силы к стреле выемки грунта, действующей между боковыми компонентами и стрелой, во время движения вверх устройства выемки грунта, в то время как боковые компоненты установлены с упором в боковые стенки траншеи.
Способ в соответствии с настоящим изобретением обеспечивает преимущество, состоящее в том, что во время направленного вверх рабочего хода при выемке грунта сила, прикладываемая между устройством выемки грунта и поверхностью грунта, ограничивается только вырабатываемой и прикладываемой силой и не ограничивается риском отрыва компонентов траншейного экскаватора от грунта, как в известном уровне техники, когда выемку грунта выполняют при движении устройства выемки грунта, направленном вниз. При этом нет необходимости обеспечивать достаточный вес той части устройства, на которой установлено подъемное устройство, как в случае, когда подъемное устройство прижимает устройство выемки грунта в направлении вниз во время выполнения рабочего хода при выемке грунта.
Ниже будет изложено множество предпочтительных вариантов выполнения настоящего изобретения. Предпочтительно на этапе выполнения подрубки устройство выемки грунта устанавливают так, что оно входит в контакт с торцевой стенкой, по существу, на уровне дна траншеи. Также предпочтительно устройство выемки грунта установлено на шарнирной стреле, проходящей вперед по отношению к направлению, в котором прокладывают траншею, и указанный этап подъема выполняют путем перемещения устройства выемки грунта вдоль дугообразной траектории, определяемой шарнирным движением стрелы. При такой компоновке предпочтительно выполнять этап подъема устройства выемки грунта в направлении вверх путем приложения силы между устройством выемки грунта и областью поверхности грунта, смещенной вдоль траншеи от оси шарнирного поворота стрелы в направлении вперед. Также предпочтительно этап подъема устройства выемки грунта вверх выполняют путем приложения силы между устройством выемки грунта и поверхностью грунта в направлении, по существу, перпендикулярном оси стрелы, и этап подъема устройства выемки грунта в направлении вверх выполняют путем приложения силы на дальнем конце стрелы. Предпочтительно этап подъема устройства выемки грунта в направлении вверх выполняют путем приложения силы под наклоном к вертикали в направлении вперед по отношению к направлению, в котором прокладывают траншею. Такая компоновка улучшает стабильность устройства и позволяет наиболее эффективно использовать силу, направленную вверх, прикладываемую к устройству выемки грунта.
Хотя в вариантах выполнения настоящего изобретения можно использовать ряд различных устройств выемки грунта, в особенности предпочтительно выполнять этап выемки материала из торцевой стенки траншеи путем перемещения множества режущих элементов вдоль верхней и нижней стороны удлиненного непрерывного опорного средства, проходящего вдоль стрелы, причем режущие элементы приводят в движение таким образом, что на дальнем конце стрелы выемки грунта элементы перемещаются в направлении вверх вдоль конца стрелы выемки грунта и назад вдоль верхней стороны по отношению к направлению, в котором прокладывают траншею. Такая компоновка является особенно предпочтительной, поскольку режущие элементы входят в контакт с подрубкой в направлении вверх и назад на дальнем конце стрелы так, что они взаимодействуют с силой подъема, которая обеспечивает контакт режущих зубьев при выемке грунта с материалом грунта. В случае твердой породы это позволяет эффективно выполнять выемку грунта, при которой движение режущих элементов взаимодействует с движением, направленным вверх, подъемного средства и движением вперед тягача во время выемки грунта. Кроме того, верхнюю сторону удлиненного непрерывного опорного средства можно эффективно использовать для удаления вынутого грунта так, что отсутствует необходимость использовать отдельный не- 3 005541 прерывный конвейер или другое средство удаления вынутого грунта из траншеи, хотя в некоторых условиях такой дополнительный конвейер может быть установлен позади режущей цепи.
В альтернативных компоновках устройство выемки грунта может содержать ротор выемки грунта, установленный на конце стрелы, и этап выемки грунта из торцевой стенки траншеи выполняют путем вращения ротора выемки грунта вокруг оси, расположенной поперечно по отношению к длине траншеи, или путем вращения ротора выемки грунта вокруг оси, расположенной, в целом, вдоль длины стрелы.
В предпочтительных формах можно использовать компоновку, в которой подъемное средство устроено так, что оно выполняет рабочий ход в направлении вверх и обратный ход в направлении вниз, и обеспечивает большую силу при выполнении рабочего хода, чем при выполнении обратного хода.
Предпочтительно устройство содержит мобильный базовый блок, смещенный вперед от тягача и соединенный с ним для совместного передвижения, при этом подъемное устройство установлено с возможностью приложения подъемной силы между устройством выемки грунта и тягачом и/или мобильным подвижным блоком. В особенно предпочтительной форме мобильный базовый блок соединен с тягачом посредством рамы, и подъемное устройство содержит рычаг, шарнирно установленный на тягаче и проходящий вперед от него, причем шарнирная связь соединена на одном конце с передним концом шарнирного рычага и другим концом со стрелой устройства выемки грунта, и источник подъемной силы соединен между рычагом в промежуточном положении между двух его концов и рамой в промежуточном положении между двух ее концов. Предпочтительно подъемное устройство содержит гидравлический силовой привод.
В соответствии с особенно предпочтительным вариантом выполнения настоящего изобретения устройство содержит средство управления, запрограммированное для выполнения заданного рабочего цикла, в котором средство установки выполнено с возможностью установления устройства выемки грунта на дне траншеи в контакте с торцевой стенкой траншеи; тягач выполнен с возможностью перемещения устройства выемки грунта в направлении вперед на заданное расстояние внутри траншеи при работе устройства выемки грунта для формирования подрубки на торцевой стенке траншеи; подъемное устройство выполнено с возможностью поднятия устройства выемки грунта вверх от подрубки через материал торцевой стенки при работе устройства выемки грунта; тягач выполнен с возможностью перемещения устройства выемки грунта в направлении назад на заданное расстояние; подъемное устройство выполнено с возможностью опускания устройства выемки грунта на дно траншеи; и предыдущие этапы повторяются.
Базовый блок может состоять из структуры, установленной на полозьях, которая скользит по поверхности грунта, будучи приводимой в движение вперед с помощью первичного движителя. В других компоновках базовый блок может быть установлен на колеса или в некоторых случаях может быть установлен на второй тягач, взаимодействующий с первым тягачом, при перемещении устройства выемки грунта вдоль траншеи.
Варианты выполнения настоящего изобретения будут описаны ниже на примере со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых на фиг. 1 и 2 показаны виды в перспективе известного устройства траншейного экскаватора, описанного в ЕР-А-0080802, на фиг. 2 подробно показано используемое на нем устройство выемки грунта;
на фиг. 3 схематично показан вид сбоку устройства траншейного экскаватора в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения с использованием режущей цепи;
на фиг. 3 а показан вид сбоку дальнего конца режущей цепи, который можно использовать в варианте выполнения, представленном на фиг. 3, причем для ясности изображения не показан боковой режущий диск, представленный на фиг. 3;
на фиг. 3Ь показан передний конец устройства по фиг. 3 на другом этапе работы с поднятой стрелой выемки грунта;
на фиг. 3 с показан вид сзади узла бокового зажима устройства по фиг. 3, представленного в виде с направления С, обозначенного на фиг. 3;
на фиг. 4 схематично показан вид с торца передней части устройства, представленного на фиг. 3, в виде с направления А, обозначенного на фиг. 3;
на фиг. 5 схематично показан детальный вид сбоку режущей цепи, показанной на фиг. 3, и на фиг. 5а частично показан вид в плане с направления В, обозначенного на фиг. 5, иллюстрирующий нижний конец режущей цепи, показанной на фиг. 5;
на фиг. 6а представлена блок-схема средства управления, запрограммированного для выполнения заданного рабочего цикла устройства, и на фиг. 6Ь показана схема последовательности выполнения операций рабочего цикла;
на фиг. 7а-7д схематично представлена иллюстрация, изображающая последовательность этапов работы в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения, показанного на фиг. 3-6; и на фиг. 8 схематично показан вид сбоку еще одного альтернативного варианта выполнения настоящего изобретения, в котором устройство выемки грунта содержит шарошку.
На фиг. 1 и 2 показано известное устройство траншейного экскаватора, описанного в ЕР-А-0080802, предназначенное для прокладывания траншеи в скальном грунте. Два гусеничных шасси выполнены в виде задней гусеничной платформы 3 и передней гусеничной платформы 5, соединены между собой с
- 4 005541 помощью связующих балок 7, причем задняя гусеничная платформа 3 содержит стрелу 2 выемки грунта, шарнирно установленную в точке 6. Передний конец стрелы 2 содержит ротор выемки грунта, выполненный в виде режущей головки 7 и приводимый во вращение вокруг оси, расположенной поперечно прокладываемой траншеи. Дальний конец стрелы 2 соединен с передней гусеничной платформой 5 с помощью телескопического управляющего рычага 8, состоящего из гидравлического силового привода и телескопически выдвигающихся муфт, соединенных со стрелой 2 с помощью соединения 9. При работе устройство располагают так, что оно устанавливается по обе стороны линии траншеи, и стрелу 2 опускают до контакта с грунтом. Режущая головка 7 вращается при приложении силы со стороны гидравлического силового привода 8, который перемещает режущую головку 7 по изогнутой траектории вниз так, что при этом удаляется скальная порода из передней торцевой стенки траншеи. Позади режущей головки 7 расположен непрерывный цепной конвейер 4, который удаляет вынутый грунт. Стрелу 2 затем поднимают, и устройство передвигается вперед, и процесс повторяют.
Такое устройство имеет недостаток, состоящий в том, что сила, прикладываемая к режущей головке 7, создает тенденцию подъема передней гусеничной платформы 5, отрывая ее от грунта. В попытке устранить эту проблему, во-первых, гидравлический силовой привод 8 устанавливают на тяжелое независимое гусеничное шасси, и, во-вторых, дополнительный балласт может быть расположен на одной из или на обеих передней и задней гусеничной платформах 5 и 3.
На фиг. 3 и 4 показано устройство траншейного экскаватора в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения. В целом, компоненты варианта выполнения настоящего изобретения, известные в данной области техники, могут быть, как описано в указанном выше описании ЕР-А-0080802, модифицированы в соответствии с необходимостью, с учетом свойств настоящего изобретения, которое выполнено в виде представленного устройства. Рассмотрим вначале фиг. 3, на которой представлено устройство траншейного экскаватора, предназначенного для прокладывания траншеи в скальном грунте или подобном грунте, которое содержит тягач 21, на котором установлена кабина 35, и мобильный базовый блок 26 без кабины. Тягач и мобильный базовый блок состоят из гусеничного шасси, которое предназначено для передвижения по поверхности 22 грунта. Устройство выемки грунта, в целом, обозначенное позицией 23, установлено на тягаче 21 с помощью средства установки, обозначенного, в целом, позицией 24. Подъемное устройство, обозначенное, в целом, позицией 25, соединено с устройством 23 выемки грунта в области его дальнего конца. Мобильный базовый блок 26 соединен с тягачом 21 с помощью рамы 27. Всей работой машины управляют с помощью средства управления, обозначенного схематично позицией 34, которое расположено в кабине 35 тягача 21.
Ниже подробно описана конструкция варианта выполнения, показанного на фиг. 3, в котором устройство 23 выемки грунта содержит удлиненное непрерывное опорное средство 28, такое как цепь, на котором установлены режущие элементы 29 в виде режущих зубьев, более подробно представленное на фиг. 3а. Цепь проходит вдоль верхней и нижней стороны 30 и 31 стрелы 32. Режущие элементы 29 на конце стрелы 32 проходят вокруг шкива 33. Режущие элементы 29 приводятся в движение с помощью верхнего шкива 49, так что на дальнем конце стрелы 32 режущие элементы движутся в направлении вверх вокруг дальнего конца стрелы и назад вдоль верхней стороны 30 по отношению к предполагаемому направлению движения вперед тягача 21, которое обозначено направлением X на фиг. 3. На фиг. 3 а показан дальний конец стрелы 32 и подробно представлена установка режущих элементов 29 в виде зубьев на непрерывном опорном средстве 28. Устройство 23 выемки грунта приводится в движение с помощью средства привода, включающего, например, гидравлический двигатель привода, установленный внутри тягача 21 или на нем, и верхний приводной шкив 49. В целом, устройство 23 выемки грунта может быть выполнено в виде режущей цепи, которая описана в известной опубликованной заявке на патент νθ 95/13433, хотя режущая цепь в этой публикации приводится в движение в противоположном направлении по сравнению с представленным в данном варианте выполнения так, что в указанной известной публикации зубья обращены в другую сторону.
В варианте выполнения, показанном на фиг. 3, средство 24 установки, предназначенное для установки стрелы 32 на первичном движителе 21, содержит вал 33 А шарнира, установленный между двумя установочными элементами, закрепленными на основной раме тягача 21. Подъемное устройство 25 содержит шарнирный рычаг 59, шарнирно установленный на тягаче 21 в точке 61 шарнирной установки и проходящий вперед от нее. Шарнирное соединение 59 А соединено одним концом с передним концом шарнирного рычага 59 и другим концом со стрелой 32 устройства 23 выемки грунта. Источник подъемного усилия состоит из гидравлического цилиндра 40 и соединен между рычагом 59 и рамой 27. Гидравлический цилиндр 40 соединен с рычагом 59 в промежуточном положении между двумя его концами и с рамой 27 в промежуточном положении между двумя ее концами. Поршень 43 привода (фиг. 3Ь) проходит вниз от гидравлического цилиндра 40 и соединен с помощью шарнира 44 с рамой 27. Устройство 23 выемки грунта показано в нижнем положении у дна траншеи на фиг. 3 и в поднятом положении на фиг. 3Ь.
На фиг. 3 и 3с представлен дополнительный, используемый в случае необходимости, узел компонентов, предназначенный для стабилизации шарнирного поворота стрелы 32 выемки грунта. К стреле 32 выемки грунта присоединен узел бокового зажима, в целом обозначенный позицией 80. Силовой попе
- 5 005541 речный компонент 8 выполнен в виде поперечного гидравлического цилиндра, проходящего поперек траншеи перпендикулярно направлению перемещения тягача 21. На каждом конце силового поперечного компонента 81 установлен боковой компонент 83, выполненный в виде круглой прижимной плиты, которая упирается во внутренние боковые стенки траншеи. Во время выполнения этапа подъема цикла выемки грунта силовой поперечный компонент 81 выдвигается, и боковые компоненты 83, выполненные в виде прижимных плит, прижимаются наружу к боковым стенкам траншеи.
Боковые компоненты 83, выполненные в виде прижимных плит, соединены со стрелой 32 с помощью второго зажимного гидравлического цилиндра 85 и распорки, содержащей гидравлический цилиндр 84. Распорка шарнирно соединена между первым зажимным гидравлическим цилиндром 81 и точкой 86 шарнирного поворота на стреле 32. Второй зажимной гидравлический цилиндр 85 шарнирно соединен между точкой 87 шарнирного поворота, расположенной между концами распорки, и шарниром 88 на стреле 32. Во время силового хода основного гидравлического цилиндра 40 зажимной гидравлический цилиндр 84 приводится в действие для стабилизации движения и для обеспечения формирования дуги перемещения резака в направлении вверх. Очевидно, что хотя основной гидравлический цилиндр 40 прикладывает силу, направленную вверх между стрелой 32 и уровнем 22 грунта, зажимной гидравлический цилиндр 84 прикладывает к стреле 32 силу, направленную вверх, которая действует между стрелой 32 и неподвижно установленными боковыми компонентами 83, выполненными в виде прижимных плит, которые удерживаются на месте с помощью выдвинутого силового поперечного компонента 81, выполненного в виде гидравлического цилиндра.
Как показано на фиг. 4, устройство 23 выемки грунта в дополнение к режущей цепи содержит расширительные барабаны 46 и 47, установленные по бокам от шкива 33 на дальнем конце стрелы выемки грунта для расширения канала, вырезаемого режущей цепью. Расширительные барабаны выполнены съемными и взаимозаменяемыми, что позволяет регулировать ширину траншеи путем использования барабанов различной ширины. На фиг.5а подробно показан вид устройства 23 выемки грунта. Позади дальнего конца стрелы 32 установлен узел 48 отражательной пластины, предназначенной для сбора измельченного материала, вырезаемого режущей цепью и расширительными барабанами 46, 47. Узел 48 отражательной пластины направляет измельченный материал внутрь, в направлении к центру, откуда этот измельченный материал выносится в направлении вверх и назад устройством 23 выемки грунта. Как показано на фиг. 5 и 5а, в верхней части стрелы 32 выемки грунта режущая цепь 28 проходит вокруг верхнего шкива 49 и сбрасывает измельченный материал на конвейер 50 бокового выброса с использованием бункера 51 разгрузки стрелы.
Ниже описана работа данного варианта выполнения, в частности, со ссылкой на фиг. 7а-7д, а также со ссылкой на фиг. 3-5Ь. На фиг. 7а-7д схематично показано представление различных этапов цикла работы устройства. На фиг. 7а и 7Ь показан исходный этап начала прокладывания траншеи. Этот этап может быть выполнен так, как показано на чертежах, или в качестве альтернативы, начало траншеи может быть вырыто вручную, с использованием взрывчатых веществ, инструмента для ударного бурения или с использованием любых других средств. Однако как показано на фиг. 7а и 7Ь, первоначально устройство 23 выемки грунта опускают до уровня 2 грунта и включают, прижимая его вниз. Это удобно выполнять с помощью включения в обратном направлении подъемного устройства 25, которое было описано со ссылкой на фиг. 3-5а. Как показано на фиг. 7Ь, в результате вырезают начало траншеи с изогнутой торцевой стенкой 54. Во время выполнения этапов, показанных на фиг. 7а и 7Ь, устройство 23 выемки грунта работает так, как описано для известного устройства в публикации ЕР-А-0080802, т.е. оно производит выемку грунта с использованием рабочего хода, направленного вниз. В качестве альтернативы начальное углубление может быть сформировано с использованием другого обычного средства, такого как бурение или с помощью взрывных работ, или с использованием перфоратора молоткового типа.
Как показано на фиг. 7с, следующий этап состоит в том, что устройство 23 выемки грунта включают при движении первичного движителя 21 вперед так, что образуется подрубка 55 в торцевой стенке 54 траншеи. Следующий этап состоит в том, что включают подъемное устройство 25, такое, как показано, например, на фиг. 3, в результате чего оно выполняет шарнирный поворот устройства 23 выемки грунта в направлении вверх от подрубки 55 при работе устройства 23 выемки грунта так, что оно вырезает материал торцевой стенки траншеи 54. Такая работа по выемке грунта подробно представлена на фиг. 5, где показан материал 56, вырезанный из торцевой стенки 54 при передвижении вверх устройства 23 выемки грунта с помощью подъемного устройства 25. В результате формируется новая торцевая стенка 54 траншеи, как показано на фиг. 76. Когда этот этап заканчивается, устройство 23 выемки грунта опускают до дна 19 траншеи 18, как показано на фиг. 7е. Процесс затем повторяют при работе устройства выемки грунта и перемещении первичного движителя вперед, как показано на фиг. 7£, для формирования новой подрубки 55. Наконец, устройство выемки 23 грунта снова поднимают вверх от подрубки 55 для выреза новой торцевой стенки 54, как показано на фиг. 7д
Основное преимущество варианта выполнения настоящего изобретения, которое было описано выше, состоит в том, что во время выполнения рабочего хода устройства 23 выемки грунта, производимого в направлении вверх, сила, прикладываемая между устройством 23 выемки грунта и поверхностью 22 грунта со стороны мобильного базового блока 26, ограничивается только силой, вырабатываемой подъ
- 6 005541 емным устройством 25, и не ограничивается риском отрыва базового блока 26 от грунта, как в случае устройства, представленного на фиг. 1 и 2 (где выемку грунта выполняют при выполнении рабочего хода в направлении вниз устройства выемки грунта). При этом нет необходимости обеспечивать достаточный вес в части устройства, на которой установлено подъемное средство, как в случае, когда подъемное средство прижимает устройство выемки грунта вниз во время рабочего хода при выемке грунта.
Дополнительные преимущества очевидны в связи с вырезом подрубки 55. Поскольку область выреза на дальнем конце устройства 23 выемки грунта относительно ограничена и поскольку тягач 21 передвигается вперед во время выемки грунта, во время выреза подрубки значительно уменьшается проблема проникновения в твердую скальную породу по сравнению с трудностью проникновения сверху во время рабочего хода по выемке грунта, направленного вниз. Это преимущество проявляется благодаря тому, что количество режущих инструментов или зубьев, находящихся в контакте с твердой скальной породой, ограничено зубьями, находящимися на дальнем конце стрелы. В варианте выполнения настоящего изобретения доступная мощность может быть сконцентрирована на небольшом количестве рабочих инструментов, в результате чего можно использовать большую мощность на единицу инструмента.
Со ссылкой на фиг. 6а и 6Ь ниже описана блок-схема, представленная на фиг. 6а, и схема последовательности выполнения операций, показанная на фиг. 6Ь. На фиг. 6а показано средство 34 управления, состоящее из микропроцессора 90, на который поступает информация от набора датчиков, схематично показанных как датчик 91 зажима (который определяет фиксацию узла 80 зажима в положении прижима к боковым стенкам траншеи); датчик 92 перемещения зажима (предназначенный для определения степени перемещения гидравлических цилиндров 81 и 85 зажима); датчик 93 управления нагрузкой двигателя (предназначенный для определения нагрузки, прикладываемой к двигателю на разных этапах циклов); датчик 94 глубины выреза (предназначенный для определения глубины выреза средства 23 выемки грунта); датчик 95 опорной меры глубины выреза (предназначенный для определения максимальной глубины выреза устройства по отношению к требуемой опорной плоскости); и датчик 96 движения вперед/назад (предназначенный для определения направления движения двух гусеничных шасси тягача 21 и мобильного базового блока 26). Микропроцессор также соединен с блоком 97 управления оператора, который позволяет оператору устанавливать команды на выполнение семи функций устройства, например, следующих семи функций:
1) движение вперед,
2) движение назад,
3) максимальная глубина выемки грунта,
4) минимальная глубина выемки грунта,
5) включения/выключения зажима траншеи,
6) включения/выключения системы,
7) управление вручную/автоматическое.
Работа устройства в заранее заданном автоматическом рабочем цикле включает использование запрограммированной последовательности выполнения операций, представленной на фиг. 6Ь, и при нормальном использовании выполняется следующим образом. Сначала машину вручную подводят в требуемое положение. Затем для выполнения выреза первого участка траншеи в ненарушенной скальной породе стрелу 32 выемки грунта опускают на поверхность и выполняют выемку грунта до требуемой глубины, которую определяют либо вручную, либо по опорному сигналу, формируемому, например, с помощью лазера, как в опубликованной ранее заявке на патент № \¥О 95/13433. Затем выбирают автоматический режим работы. На этапах 1 и 2 устройство передвигается вперед на заданное расстояние. Управление скоростью движения вперед выполняется автоматически и ее балансируют путем управления распределением нагрузки между требуемой мощностью выемки грунта и располагаемой мощностью двигателя для обеспечения максимальных рабочих характеристик. Когда устройство проходит заданное расстояние, движение вперед останавливают и автоматически вырабатывается сигнал, подаваемый на гидравлический цилиндр 40. На этапах 3 и 4 гидравлический цилиндр 40 толкает вверх устройство выемки грунта, которое вырезает переднюю стенку траншеи. Скоростью движения вверх управляют автоматически путем управления нагрузкой и при этом осуществляют балансировку между требуемой мощностью выемки грунта и располагаемой мощностью двигателя до тех пор, пока устройство выемки грунта не достигнет заданного расстояния (минимальной глубины выреза, установленной по отношению к опорной плоскости). На этапах 5 и 6 устройство перемещают в обратном направлении на заданное расстояние. После этого на этапах 7 и 8 гидравлический цилиндр 40 опускает устройство выемки грунта вниз на ранее заданную глубину. Если оператор затем пожелает остановить устройство, он вручную вводит команду остановки на этапе 9. В противном случае цикл повторяется от этапа 1 и далее.
Для улучшения стабильности при выемке грунта из стенок траншеи добавлен узел 80 зажима, который упирается в боковые стенки траншеи. Средство 34 управления может быть расширено для обеспечения также управления работой узла зажима. Этот узел освобождают и отводят при опускании стрелы выемки грунта и движения назад устройства, но его зажимают и используют во время движения вперед и при выполнении выемки грунта с движением режущего механизма вверх. Этот узел также работает автоматически при проведении последовательности выполнения действий устройства.
- 7 005541
Управление устройством можно осуществлять вручную или автоматически по сигналам, например, поступающим по заранее установленным кабелю, линии или лазерному лучу. Степень отклонения от вертикального положения стенок траншеи можно регулировать с использованием системы бокового наклона стенок, встроенной в раму гусеничного устройства.
Ниже описан со ссылкой на фиг. 8 альтернативный вариант выполнения настоящего изобретения, в котором режущая цепь по фиг. 1-6, а также другие компоненты, описанные выше, обозначены одинаковыми ссылочными позициями. В варианте выполнения, представленном на фиг. 8, устройство 23 выемки грунта содержит стрелу 32 выемки грунта, на дальнем конце которой установлена шарошка 71. Позади шарошки 71 расположена непрерывная лента 73 конвейера, предназначенная для удаления измельченного материала, вырезаемого шарошкой 71. В представленном варианте выполнения базовый блок 26 перемещается на гусеничных платформах 72. Общая конструкция и работа шарошки 71 и конвейера 73 для удаления измельченного материала описаны в опубликованном ранее описании ЕР-А-0080802. При этом используют такую же общую конструкцию и порядок работы подъемного устройства 25 по фиг. 8 и общий порядок работы устройства выемки грунта, как были описаны со ссылкой на фиг. 3-7 в настоящей заявке. В других компоновках конвейер 73, применяемый в варианте выполнения, показанном на фиг. 8, можно использовать вместе с режущей цепью по фиг. 3-5Ь.
Таким образом, выше был описан со ссылкой на чертежи способ прокладки траншеи, который включает стабилизацию движения направленного вверх при выемке грунта устройства выемки грунта, благодаря упору в боковые стенки траншеи с помощью боковых компонентов устройства и приложения направленной вверх силы на устройство выемки грунта, воздействующей между боковыми компонентами и устройством выемки грунта, во время выполнения движения по выемке грунта направленного вверх устройства выемки грунта. Описанный способ включает прижим боковых компонентов в направлении наружу к боковым стенкам траншеи во время выполнения направленного вверх движения по выемке грунта устройства выемки грунта.
Также со ссылкой на чертежи было описано устройство траншейного экскаватора, который содержит стабилизирующий узел, проходящий назад от устройства выемки грунта, предназначенный для стабилизации направленного вверх движения устройства выемки грунта при выемке грунта, причем стабилизирующий узел содержит боковые компоненты, выполненные с возможностью упора в боковые стенки траншеи во время выполнения направленного вверх движения по выемке грунта устройства выемки грунта, и силовое соединение, соединяющее боковые компоненты с устройством выемки грунта и установленное так, что оно прикладывает направленную вверх силу на устройство выемки грунта, действуя между боковыми компонентами и устройством выемки грунта во время направленного вверх движения устройства выемки грунта. Описанный стабилизирующий узел включает силовой поперечный компонент, расположенный между боковыми компонентами и выполненный с возможностью прижима боковых компонентов в направлении наружу к боковым стенкам траншеи во время выполнения направленного вверх движения по выемке грунта устройства выемки грунта.

Claims (40)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Способ прокладки траншеи, в котором устанавливают в траншее устройство (23) выемки грунта, расположенное на тягаче (21), который перемещается по поверхности (22) грунта над траншеей, причем устройство (23) выемки грунта содержит установленную шарнирно стрелу (32) выемки грунта; устанавливают устройство выемки грунта на торцевой стенке траншеи ниже уровня поверхности грунта, вводят в контакт устройство выемки грунта с торцевой стенкой (54) траншеи и перемещают устройство (23) выемки грунта вперед в траншее во время работы устройства выемки грунта для формирования подрубки (55) на торцевой стенке траншеи; поднимают стрелу (32) вверх, по существу, в вертикальной плоскости от подрубки до верхнего уровня траншеи путем приложения подъемной силы между стрелой (32) и поверхностью грунта над траншеей и при работе устройства выемки грунта во время движения вверх для среза материала с торцевой стенки траншеи; при этом выполняют упор в боковые стенки траншеи боковых компонентов (83) устройства во время выполнения направленного вверх движения стрелы (32) и прикладывают к стреле (32) дополнительную направленную вверх силу, действующую между боковыми компонентами (83) и стрелой (32) во время выполнения направленного вверх движения по выемке грунта с помощью устройства (23) выемки грунта, в то время как боковые компоненты (83) упираются в боковые стенки траншеи.
  2. 2. Способ по п.1, в котором прижимают боковые компоненты (83) в направлении наружу к боковым стенкам траншеи так, что они неподвижно фиксируются во время выполнения направленного вверх движения по выемке грунта устройства (23) выемки грунта.
  3. 3. Способ по п.1 или 2, в котором осуществляют выемку указанного материала из торцевой стенки траншеи путем перемещения множества режущих элементов (29) вдоль верхней и нижней стороны (30, 31) удлиненного непрерывного опорного средства (28), проходящего вдоль наклоненной шарнирной стрелы (32), причем стрела направлена вперед и вниз по отношению к требуемому направлению выемки грунта из траншеи, и режущие элементы (29) приводятся в движение таким образом, что на дальнем кон
    - 8 005541 це стрелы (32) элементы движутся в направлении вверх вокруг конца стрелы выемки грунта и в направлении назад вдоль верхней стороны (30) по отношению к направлению (X) выемки грунта из траншеи.
  4. 4. Способ по п.3, в котором осуществляют выемку грунта из траншеи с большей шириной, чем ширина непрерывного опорного средства (28), благодаря использованию дополнительных элементов выемки грунта, установленных на устройстве (23) выемки грунта.
  5. 5. Способ по п.4, в котором осуществляют выемку грунта из траншеи с большей шириной, чем ширина непрерывного опорного средства (28), благодаря использованию при работе пары режущих барабанов (46, 47), выступающих по сторонам на дальнем конце стрелы (32) выемки грунта.
  6. 6. Способ по любому из пп.1-5, в котором осуществляют приложение подъемной силы к стреле (32) ниже уровня грунта.
  7. 7. Способ по любому из пп.1-6, в котором осуществляют приложение подъемной силы со сторон стрелы (32).
  8. 8. Способ по любому из пп.1-7, в котором этап формирования подрубки (55) выполняют путем привода в движение тягача (21) в направлении вперед на поверхности грунта при работе устройства (23) выемки грунта.
  9. 9. Способ по п.8, в котором этап подъема выполняют путем шарнирного поворота стрелы (32) выемки грунта вокруг оси (33А) шарнира тягача (21), и указанную подрубку (55) формируют путем приведения в движение тягача (21) в направлении вперед по поверхности грунта благодаря наличию приводящего в движение контакта с поверхностью (22) грунта позади шарнирной оси (33 А) стрелы.
  10. 10. Способ по п.9, в котором подрубку формируют благодаря наличию приводящего в движение контакта с поверхностью (22) грунта как позади шарнирной оси (33 А) стрелы, так и впереди шарнирной оси (33А) стрелы.
  11. 11. Способ по любому из пп.1-10, в котором на этапе формирования подрубки устройство (23) выемки грунта устанавливают так, что оно упирается в торцевую стенку (54), по существу, на дне (19) траншеи.
  12. 12. Способ по любому из пп.1-11, в котором этап подъема выполняют путем перемещения устройства (23) выемки грунта вдоль дугообразной траектории, определяемой шарнирным поворотом стрелы (32).
  13. 13. Способ по любому из пп.1-12, в котором прикладывают силу между устройством (23) выемки грунта и областью поверхности грунта, смещенной вперед в направлении (X) вдоль траншеи от оси шарнирного поворота стрелы (32).
  14. 14. Способ по любому из пп.1-13, в котором прикладывают силу между устройством (23) выемки грунта и поверхностью (22) грунта в направлении, по существу, перпендикулярном оси стрелы.
  15. 15. Способ по любому из пп.1-14, в котором прикладывают подъемную силу к устройству выемки грунта в области дальнего конца стрелы (32).
  16. 16. Способ по любому из пп.1-15, в котором прикладывают подъемную силу к устройству выемки грунта в направлении под наклоном к вертикали в прямом направлении относительно направления (X) выемки грунта из траншеи.
  17. 17. Способ по любому из пп.1-16, содержащий заданный рабочий цикл, в котором устанавливают устройство (23) выемки грунта с упором в торцевую стенку (54) траншеи на дне траншеи; перемещают устройство (23) выемки грунта вперед на заданное расстояние в траншее при работе устройства (23) выемки фунта так, что благодаря перемещению тягача (21) в направлении вперед по поверхности (22) грунта формируется подрубка в торцевой стенке траншеи; осуществляют упор боковыми компонентами (83) в направлении наружу в боковые стенки траншеи, фиксирующий их в неподвижном положении так, что устройство (23) выемки грунта упирается в торцевую стенку (54) траншеи; поднимают устройство (23) выемки грунта в направлении вверх от подрубки через материал (56) торцевой стенки при работе устройства (23) выемки грунта; освобождают и отводят боковые компоненты от стенок траншеи; перемещают устройство (23) выемки грунта в направлении назад на заданное расстояние путем перемещения тягача (21) назад на поверхности (22) грунта; опускают устройство (23) выемки грунта; и повторяют предыдущие этапы.
  18. 18. Устройство для прокладки траншеи, содержащее тягач (21); устройство (23) выемки грунта с установленной шарнирно стрелой (32) выемки грунта; средство (24) установки, предназначенное для установки устройства (23) выемки грунта на тягаче (21) и для расположения устройства выемки грунта в траншее, так, что предусмотрена возможность перемещения тягача по поверхности (22) грунта над уровнем траншеи, причем устройство (23) выемки грунта расположено с возможностью упора в торцевую стенку (54) траншеи для срезания материала с торцевой стенки траншеи; подъемное устройство (25), установленное для подъема стрелы (32), по существу, в вертикальной плоскости от подрубки (55) в торцевой стенке (54) на дне траншеи вверх до верхнего уровня траншеи во время работы устройства выемки грунта с возможностью выемки грунта из торцевой стенки траншеи посредством приложения направленной вверх силы между стрелой (32) и поверхностью (22) грунта над траншеей; а также боковые компоненты (83), выполненные с возможностью упора в боковые стенки траншеи во время выполнения направленного вверх движения стрелы, и силовое соединение (84, 85, 86, 87, 88), соединяющее боковые
    - 9 005541 компоненты (83) со стрелой (32) выемки грунта и расположенное с возможностью приложения дополнительно направленной вверх силы к стреле (32) выемки грунта, действующей между боковыми компонентами (83) и стрелой (32) во время движения вверх устройства (23) выемки грунта, в то время как боковые компоненты (83) установлены с упором в боковые стенки траншеи.
  19. 19. Устройство по п.18, в котором силовой поперечный компонент (81) установлен между боковыми компонентами (83) с возможностью прижатия боковых компонентов (83) в направлении наружу для упора их в боковые стенки траншеи во время выполнения направленного вверх движения по выемке грунта устройства (23) выемки грунта.
  20. 20. Устройство по п.18 или 19, в котором боковые компоненты (83) расположены позади устройства (23) выемки грунта.
  21. 21. Устройство по любому из пп.18-20, в котором устройство (23) выемки грунта содержит удлиненное непрерывное опорное средство (28), на котором установлено множество режущих элементов (29), проходящее вдоль верхней и нижней сторон (30, 31) стрелы, причем стрела (32) установлена так, что она проходит в направлении вперед и вниз по отношению к требуемому направлению (X) выемки грунта из траншеи, причем устройство содержит средство (49) привода, установленное для привода непрерывного опорного средства (28) в таком направлении, что оно передвигает режущие элементы (29) в направлении вверх вдоль дальнего конца стрелы (32) и назад вдоль верхней стороны (30) непрерывного опорного средства.
  22. 22. Устройство по п.21, в котором устройство (23) выемки грунта содержит дополнительные режущие элементы, которые расширяют канал, вырезаемый указанными режущими элементами, установленными на непрерывном опорном средстве (28).
  23. 23. Устройство по п.22, в котором дополнительные режущие элементы установлены на режущих барабанах (46, 47), расположенных по сторонам дальнего конца стрелы (32) выемки грунта.
  24. 24. Устройство по любому из пп.18-23, в котором подъемное устройство (25) соединено со стрелой (32) в положении, обеспечивающем приложение силы подъема к стреле (32) выемки грунта ниже уровня грунта во время нормальной работы.
  25. 25. Устройство по любому из пп.18-24, в котором подъемное устройство (25) соединено со стрелой (32) на сторонах стрелы с помощью шарнирного соединения (59А).
  26. 26. Устройство по любому из пп.18-25, в котором стрела (32) выемки грунта установлена на тягаче (21) для шарнирного движения вокруг оси (33А) шарнира для получения указанного, направленного вверх движения устройства (23) выемки грунта, и тягач (21) позволяет выполнять подрубку (55) на дне (19) траншеи путем приведения в действие тягача в направлении вперед на поверхности грунта благодаря приводящему в движение контакту с поверхностью (22) грунта в положении позади шарнирной оси (33 А) стрелы.
  27. 27. Устройство по любому из пп.18-25, в котором подъемное устройство (25) установлено с возможностью приложения подъемной силы в направлении под наклоном к вертикали при использовании в прямом направлении относительно направления (X) выемки грунта из траншеи.
  28. 28. Устройство по любому из пп.18-27, в котором подъемное устройство (25) установлено для перемещения устройства (23) выемки грунта вдоль дугообразной траектории, определяемой шарнирным поворотом стрелы (32).
  29. 29. Устройство по любому из пп.18-28, в котором подъемное устройство (25) установлено с возможностью приложения силы подъема между устройством (23) выемки грунта и поверхностью (22) грунта в направлении, по существу, перпендикулярном оси стрелы.
  30. 30. Устройство по любому из пп.18-29, в котором подъемное устройство (25) соединено со стрелой (32) в области дальнего конца стрелы.
  31. 31. Устройство по любому из пп.18-30, в котором тягач (21) содержит заднее гусеничное шасси (39), расположенное позади шарнирной оси (33А) стрелы.
  32. 32. Устройство по п.31, в котором мобильный базовый блок (26) смещен вперед от шарнирной оси (33А) стрелы и соединен с ней для совместного с ней движения.
  33. 33. Устройство по п.32, в котором мобильный базовый блок (26) соединен с задним гусеничным шасси (39) с помощью рамы (27), и подъемное устройство (25) содержит шарнирный рычаг (59), установленный шарнирно на раме (27) и проходящий вперед от нее, шарнирное соединение (59А), соединенное одним концом с передним концом шарнирного рычага (59) и другим концом со стрелой (32) устройства (23) выемки грунта, и источник подъемной силы, соединенный между рычагом (59) в промежуточном положении, между двух его концов, и рамой (27) в промежуточном положении, между двух ее концов.
  34. 34. Устройство по п.32 или 33, в котором мобильный базовый блок (26) содержит переднее гусеничное шасси.
  35. 35. Устройство по любому из пп.18-34, в котором подъемное устройство (25) содержит гидравлический цилиндр (40).
  36. 36. Устройство по любому из пп.19-34, в котором силовое соединение содержит гидравлический цилиндр (84).
    - 10 005541
  37. 37. Устройство по любому из пп.18-36, содержащее средство управления (34), установленное так, что оно обеспечивает одновременную работу подъемного средства (25) и устройства (23) выемки грунта.
  38. 38. Устройство по любому из пп.19-37, содержащее средство (34) управления, запрограммированное для выполнения заданного рабочего цикла, в котором средство установки выполнено с возможностью установления устройства (23) выемки грунта на дне траншеи в контакте с торцевой стенкой (54) траншеи; тягач (21) выполнен с возможностью перемещения устройства (23) выемки грунта в направлении вперед на заданное расстояние внутри траншеи при работе устройства (23) выемки грунта для формирования подрубки на торцевой стенке траншеи посредством перемещения тягача (21) вперед по поверхности (22) грунта; силовой поперечный компонент (81) выполнен с возможностью прижатия боковых компонентов (83) по направлению наружу к боковым стенкам траншеи и установки их неподвижно, в то время как устройство (23) выемки грунта находится в контакте с торцевой стенкой (54) траншеи; подъемное устройство (25) выполнено с возможностью поднятия устройства (23) выемки грунта вверх от подрубки через материал (56) торцевой стенки при работе устройства (23) выемки грунта, в то время как силовое соединение (84, 85, 86, 87, 88) воздействует дополнительным усилием, направленным вверх на устройство (23) выемки грунта; силовой поперечный компонент (81) выполнен с возможностью освобождения и отведения боковых компонентов от стенок траншеи; тягач (21) выполнен с возможностью перемещения устройства (23) выемки грунта в направлении назад на заданное расстояние путем перемещения тягача (21) назад по поверхности (22) грунта; подъемное устройство (25) выполнено с возможностью опускания устройства (23) выемки грунта на дно траншеи; и предыдущие этапы повторяют.
  39. 39. Устройство по любому из пп.18-20, в котором устройство выемки грунта содержит режущий ротор, установленный на дальнем конце стрелы с возможностью вращения вокруг оси, расположенной поперек длины стрелы.
  40. 40. Устройство по любому из пп.18-20, в котором устройство выемки грунта содержит режущий ротор, установленный на дальнем конце стрелы с возможностью вращения вокруг оси, расположенной, по существу, в направлении длины стрелы.
EA200400669A 2001-11-13 2001-11-13 Устройство и способ прокладки траншеи EA005541B1 (ru)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/GB2001/005007 WO2003044286A1 (en) 2001-11-13 2001-11-13 Trenching method and apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA200400669A1 EA200400669A1 (ru) 2004-12-30
EA005541B1 true EA005541B1 (ru) 2005-04-28

Family

ID=9909733

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200400669A EA005541B1 (ru) 2001-11-13 2001-11-13 Устройство и способ прокладки траншеи

Country Status (15)

Country Link
EP (1) EP1444405B1 (ru)
JP (1) JP4087794B2 (ru)
KR (1) KR100824099B1 (ru)
CN (1) CN1322205C (ru)
AT (1) ATE348919T1 (ru)
AU (1) AU2002214153C1 (ru)
BR (1) BR0117174B1 (ru)
CA (1) CA2466940C (ru)
DE (1) DE60125425T2 (ru)
DK (1) DK1444405T3 (ru)
EA (1) EA005541B1 (ru)
ES (1) ES2278796T3 (ru)
NO (1) NO338167B1 (ru)
PT (1) PT1444405E (ru)
WO (1) WO2003044286A1 (ru)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100767628B1 (ko) * 2006-03-10 2007-10-18 (주)동아컨설턴트 지중 벽체 시공 장치
KR100818690B1 (ko) * 2006-10-09 2008-04-01 안익로 매설장치
DE102007010101B4 (de) * 2007-03-02 2012-07-05 Geschw. Balter Bauunternehmung Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Versorgungsleitungskanals sowie Zug bestehend aus Fahrzeugen zur Durchführung des Verfahrens
KR100914372B1 (ko) * 2007-11-22 2009-08-28 안호성 매설장치
GB2496373A (en) * 2011-10-26 2013-05-15 Ihc Engineering Business Ltd Underwater trenching apparatus
CN109296376B (zh) * 2018-07-13 2023-10-17 滨州职业学院 管道铺设掘进机
US20210395974A1 (en) 2018-10-29 2021-12-23 Mastenbroek Ltd Trenching apparatus and a method of trenching
GB2599079B (en) 2020-09-10 2024-01-10 Mastenbroek Ltd A backfill device for a trencher and a method of backfilling a trench
CN113446008A (zh) * 2021-08-04 2021-09-28 中铁工程装备集团有限公司 竖井挖掘装置及其施工方法
CN114855908B (zh) * 2022-03-25 2024-03-26 中铁工程装备集团有限公司 一种双模式掘沟机

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US946609A (en) * 1908-12-16 1910-01-18 Loira C Loomis Ditching and tile machine.
US1769074A (en) * 1926-02-11 1930-07-01 Benjamin Tornavacca Ditch digger
CH239498A (fr) * 1943-07-26 1945-10-31 Grands Travaux Sa Entreprise D Excavateur pour la formation de tranchées.
EP0080802A1 (en) * 1981-10-14 1983-06-08 James Christopher Wallace A machine for cutting a trench in rock
GB2133436A (en) * 1983-01-12 1984-07-25 Trenchers Developments Limited A boom type of trenching machine
JPS60250129A (ja) * 1984-05-25 1985-12-10 Mitsui Miike Mach Co Ltd 連続溝掘機
US5056242A (en) * 1989-05-12 1991-10-15 Finic, B.V. Underground wall construction method and apparatus
US5074063A (en) * 1989-06-02 1991-12-24 Pella Engineering & Reseach Corporation Undercut trenching machine
CN2079201U (zh) * 1990-11-28 1991-06-19 天津市自来水公司 链刀式挖沟机
DE4213523B4 (de) * 1992-04-24 2005-12-08 Tamrock Voest-Alpine Bergtechnik Ges.m.b.H. Mobiles Fräsladegerät, insbesondere Bodenfräsgerät
GB9323298D0 (en) * 1993-11-11 1994-01-05 Mastenbroek & Co Ltd J Improvements in and relating to excavating apparatus
GB2368358B (en) * 2000-10-23 2004-10-13 Mastenbroek Ltd Trenching method and apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
CA2466940C (en) 2010-04-13
AU2002214153B2 (en) 2008-06-26
DE60125425D1 (de) 2007-02-01
NO20042420L (no) 2004-06-10
NO338167B1 (no) 2016-08-01
EP1444405A1 (en) 2004-08-11
KR20040063961A (ko) 2004-07-15
BR0117174A (pt) 2004-10-26
DK1444405T3 (da) 2007-04-30
CA2466940A1 (en) 2003-05-30
DE60125425T2 (de) 2007-10-04
ATE348919T1 (de) 2007-01-15
KR100824099B1 (ko) 2008-04-21
AU2002214153A1 (en) 2003-06-10
JP4087794B2 (ja) 2008-05-21
EP1444405B1 (en) 2006-12-20
CN1582358A (zh) 2005-02-16
EA200400669A1 (ru) 2004-12-30
ES2278796T3 (es) 2007-08-16
AU2002214153C1 (en) 2008-12-11
PT1444405E (pt) 2007-03-30
BR0117174B1 (pt) 2010-11-16
JP2005509769A (ja) 2005-04-14
CN1322205C (zh) 2007-06-20
WO2003044286A1 (en) 2003-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6658767B2 (en) Trenching method and apparatus
AU2001295755A1 (en) Trenching method and apparatus
EA005541B1 (ru) Устройство и способ прокладки траншеи
US4247997A (en) Trench excavating and shoring apparatus
US20040128869A1 (en) Trencher
US5636903A (en) Mining system for removing overburden
US5802744A (en) Method of and an apparatus for reconstructing railway track systems
ZA200403433B (en) Trenching method and apparatus.
JPH06173575A (ja) 斜坑トンネルの掘削工法
SU1730365A1 (ru) Траншеекопатель
JPH10195917A (ja) 排土装置付き作業車両
JPH06322785A (ja) 障害物を回避して掘削する作業機
JP3747448B2 (ja) 溝堀機
CA2484710A1 (en) Trencher
JPS6272828A (ja) 溝掘機
JPH10115187A (ja) トンネルの機械掘削方法
JPS5842337B2 (ja) 連続溝掘削機
JPH08158396A (ja) 排土装置
JPH01322028A (ja) 液圧掘削機および液圧クレーンのためのアタッチメント

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KG MD TJ TM

MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): KZ

MK4A Patent expired

Designated state(s): RU