KR100738896B1

KR100738896B1 - 토양에 트렌치 벽을 만들기 위한 장치 및 방법

Info

Publication number: KR100738896B1
Application number: KR1020050076604A
Authority: KR
Inventors: 에르윈 스토에제르
Original assignee: 바우어 머쉬넨 게엠베하
Priority date: 2004-08-23
Filing date: 2005-08-22
Publication date: 2007-07-12
Also published as: RU2005125079A; US7363733B2; CA2513826C; CN100434599C; EP1640509B2; KR20060053194A; CA2513826A1; DE502004005279D1; JP2006057446A; CN1739328A; EP1640509A1; RU2304197C2; EP1640509B1; SG120233A1; US20060037218A1; JP4109687B2

Abstract

본 발명은 프레임, 프레임 바닥에 배열된 적어도 하나의 하부 절단/혼합 휠, 프레임 상부에 배열된 적어도 하나의 상부 절단/혼합 휠을 가지고, 상기 프레임은 하부 절단/혼합 휠의 절단 단면에 비하여 작은 단면을 가진 상부 절단/혼합 휠 및 하부 절단/혼합 휠 사이의 중간 부분으로 설계된 것을 특징으로 하는 토양에 트렌치 벽을 만들기 위한 장치에 관한 것이다. 또한 본 발명은 그러한 장치에 의하여 토양에 트렌치를 만들기 위한 방법에 관한 것이다.

프레임, 절단/혼합 휠,

Description

토양에 트렌치 벽을 만들기 위한 장치 및 방법 {Device and Method for making a Trench Wall in the Soil}

도 1은 본 발명에 따르는 토양에 트렌치 벽을 만들기 위한 장치의 정면도이다.

도 2는 도 1의 장치의 측면도이다.

도 3은 절단기의 싱킹(sinking) 동안에 절단/혼합 휠의 회전을 그린 본 발명에 따른 절단기의 정면도이다.

도 4는 절단기가 오그라진 상태에서 절단/혼합 휠의 회전을 나타낸 도 3의 절단기의 정면도이다.

도 5는 본 발명에 따른 장치를 포함하는 건설 기구의 측면도이다.

본 발명은 토양에 트렌치 벽을 만드는 장치에 관한 것이다. 또한 본 발명은 토양에 트렌치 벽을 만드는 방법에 관한 것이다.

토양에 트렌치 벽을 만들기 위한 방법은 DE 195 30 827 C2에서 공지된다. 이 단계 방법이라 불리는 이 방법에서, 절단 트렌치는 제 1 단계에서 굴착되고, 그 결 과 발생하는 폐기물은 지반 위로 운반된다. 이렇게 만들어진 절단 트렌치는 지지 서스펜션으로 채워져 이에 의하여 지지된다. 제 2 단계에서 절단 트렌치의 싱킹(sinking) 후 경화된 서스펜션이 지지 서스펜션을 대신하여 트렌치 내로 도입된다.

DE 41 41 629 C2로부터 공지된 일 단계 방법에서, 트렌치는 굴착된 토양 물질과 굳어질 수 있는 액체를 혼합하는 것에 의하여 지반 위에서 만들어진 경화 서스펜션에 의하여 처음부터 지지된다.

이러한 공지의 방법들을 수행하기 위하여, DE 34 24 999 C2에 의하여 공지된 트렌치 벽 절단기가 사용될 수 있다. 이러한 공지의 트렌치 벽 절단기는 절단 프레임, 절단 프레임의 바닥에서 지지, 즉 지반을 향하여 트렌치 바닥으로부터 토양 물질을 벗겨내는 작용을 하는 회전 구동 가능한 절단 휠을 가진다. 그 벗겨진 토양 물질은 절단 휠에 의하여 절단 프레임에 설치된 흡입 장치로 운반되고, 지반 위로 날라진다.

참조 번호 103 08 538을 가지는 독일 특허 출원으로부터, 트렌치 벽을 만드는 다른 방법이 공지된다. "믹스드-인-플레이스"법 이라고 불리는 이 방법에서, 경화 서스펜션은 트렌치 밖에서 만들어지는 것이 아니고, 트렌치 내에서 직접 만들어진다. 즉, 절단 휠에 의하여 벗겨진 토양 물질은 절단 휠의 작용 결과 절단 트렌치 내에서 굳어질 수 있는 액체와 "원래의 위치에서" 혼합되어 경화 액체-토양 혼합물이 만들어진다. 이 방법에서 굳어질 수 있는 액체와 혼합된 벗겨진 토양 물질은 절단 트렌치 내에 적어도 일부 남아 있어 트렌치 벽을 만들기 위하여 경화될 수 있다. 그 결과, 벗겨진 토양 물질 전체가 펌핑 장치를 사용하는 것과 같은 복잡한 방법에 의하여 지반 위로 운반될 필요가 없게 된다.

본 발명의 목적은 높은 질의 트렌치 벽을 만들 수 있는 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

이 목적은 청구항 1을 특징으로 하는 장치 및 청구항 12를 특징으로 하는 방법에 의하여 해결된다. 바람직한 태양은 종속항으로 기재된다.

본 발명은 프레임, 프레임의 바닥에 배열된 적어도 두 개의 하부 절단/혼합 휠, 프레임 상부에 배열된 적어도 두 개의 상부 절단/혼합 휠을 포함하고, 상기 프레임은 적어도 두 개의 하부 절단/혼합 휠의 절단 단면에 비해서 더 작은 단면을 가진 상부 절단/혼합 휠 및 하부 절단/혼합 휠 사이의 중간 부분에 설계되며, 상기 프레임은 프레임 중심부 및 상기 프레임 중심부에 전진 방향으로 비스듬하게 배열되어 절단/혼합 휠이 지지되는 4개의 절단 쉴드를 포함하는 X 자형으로 설계되는 어 있는 것을 특징으로 하는 토양에 트렌치 벽을 만들기 위한 장치에 관한 것이다.

본 발명의 제 1의 기본적인 사상은 절단/혼합 휠이 절단 프레임의 바닥에, 즉 지반을 향하여, 그리고 절단 프레임의 상부에 모두 제공된다는 것이다. 적어도 하나의 하부 절단/혼합 휠은 프레임으로부터 전진 방향으로 돌출하고, 적어도 하나의 상부 절단/혼합 휠은 전진 방향의 반대 방향으로 돌출한다. 프레임 양 측면에 절단/혼합 휠을 배열하기 때문에, 양호한 제동과 벗겨진 토양 물질의 혼합이 가능하게 된다. 특히, 본 발명에 따른 장치로 트렌치 내 서스펜션을 "본래의 자리"에서 만들 때, 서스펜션을 높은 균질성 및 그로 인한 양호한 질을 가진 트렌치 벽을 얻는 것이 가능하다. 게다가, 상부 및 하부 절단/혼합 휠의 결합된 절단 효과로 인하 여 양호한 절단 과정을 얻을 수 있다.

본 발명의 다른 기본적인 사상은 프레임의 적어도 일부에는 적어도 두 개의 하부 절단/혼합 휠의 절단 단면보다 더 작은 단면으로 설계되어 있다는 점이다. 여기에서, 혼합 및 운반 부분은 상부 및 하부 절단/혼합 휠 사이의 물질을 교환하는 상부 및 하부 절단/혼합 휠 사이의 트렌치 내에서 만들어진다. 유동은 상부 및 하부 절단 혼합 휠에 의하여 이 혼합 및 운반 부분에서 만들어질 수 있기 때문에, 서스펜션의 균질성이 증가하는 경과 물질의 효과적인 혼합이 이 부분에서 생겨날 수 있다. 특히 뛰어난 물질 교환을 위하여, 프레임은 적어도 두 개의 상부 절단/혼합 휠의 절단 단면에 비하여 더 작은 단면을 가진 중간 부분이 부가적으로 설계된다.

본 발명에 따른 장치는 또한 절단기, 특히 트렌치 벽 절단기로써 언급될 수 있다. 절단/혼합 휠은 노출된 토양 물질을 벗기기 위하여 주변을 둘러싸는 절단 날, 롤러 비트 또는 다른 토양에 작용하는 연장을 가질 수 있다. 그러나, 절단/혼합 휠의 적어도 일부분은 그러한 토양에 작용하는 연장 없이 설계되어, 이러한 날들의 혼합 효과가 전면에 드러날 수 있다. 혼합 효과를 개선하기 위하여, 절단/혼합 휠의 적어도 일부분은 혼합 패들과 같은 부가적인 혼합 구성과 함께 제공된다. 기본적으로, 적어도 하나의 하부 절단/혼합 휠 및 적어도 하나의 상부 절단/혼합 휠은 같은 구조를 가지고, 반대 방향의 회전을 위하여 휠은 서로에 대하여 거울 대칭으로 설계될 수 있다. 그러나, 오직 하부 절단/혼합 휠만이 주변을 둘러싸는 토양에 작용하는 연장을 가지고/또는 적어도 하나의 상부 절단/혼합 휠은 부가의 혼합 구성을 가지는 것이 바람직하다.

기본적으로, 더 작은 단면을 가진 프레임의 중간 부분은 예를 들어 프레임에서 스텝에 의하여 만들어질 수 있다. 그러나, 상부 절단/혼합 휠 및 하부 절단/혼합 휠 사이의 프레임은 중간이 잘룩한 모양으로 설계되는 것이 바람직하다. 더 바람직하게는, 이에 의하여, 적어도 하나의 공간 방향에서, 프레임의 단면은 상부 절단/혼합 휠에서 시작하여 전진 방향으로 점점 가늘어지고 하부 절단/혼합 휠 앞에서 다시 넓어진다. 본 발명에서 의미하는 단면은 절단기의 전진 방향에 대하여 수직인 단면으로써 언급될 수 있다.

적어도 하나의 하부 절단/혼합 휠의 절단 단면은 거의 직사각형 모양을 가지는 것이 적절하다. 그러나, 중간 부분에서 프레임의 단면 너비는 적어도 하나의 하부 절단/혼합 휠의 절단 단면의 사분의 삼 이하이고 또는 중간 부분에서 프레임의 단면 길이는 적어도 하나의 하부 절단/혼합 휠의 절단 단면 길이의 사분의 삼 이하인 것이 바람직하다. 이에 의하여, 혼합 및 운반 부분은 서스펜션의 효과적인 혼합이 행하여질 수 있는 중간 부분 주변에 만들어질 수 있다. 길이 및 너비의 표시는 직사각형 절단 단면에 관한 것이나, 프레임, 특히 그 중간 부분은 필수적으로 직사각형 단면을 가질 필요는 없다. 비-직사각 프레임의 경우, 단면 너비 및 길이는 직사각형 절단 단면의 측면에 평행한 프레임의 단면 치수로써 이해될 수 있다. 몇몇 하부 절단/혼합 휠이 제공된다면, 적어도 하나의 하부 절단/혼합 휠의 절단 단면은 모든 휠의 전체 절단 단면으로써 이해될 수 있다. 유사하게, 적어도 하나의 상부 절단/혼합 휠의 절단 단면은 전체 상부 절단/혼합 휠의 전체 절단 단면으로써 이해될 수 있다. 유리하게는, 적어도 하나의 상부 절단/혼합 휠의 절단 단면은 직사각형 모양을 가지고 특히 적어도 하나의 하부 절단/혼합 휠의 절단 단면과 거의 동일하다.

절단 작용 동안 발생하는 힘을 흡수하는데 적당하고 특히 간단한 구조를 가진 장치는 프레임 및/또는 절단/혼합 휠이 전진 방향에 대하여 수직으로 연장되는 거울 평면 및/또는 전진 방향으로 연장되는 거울 평면에 대하여 거울 대칭으로 설계된다. 전진 방향은 본원 절단기가 트렌치를 만들 때 이동하는 방향, 즉 절단기가 싱킹되는 방향으로 이해될 수 있다.

본 발명의 다른 바람직한 태양은 두 개의 하부 절단/혼합 휠 및 두 개의 상부 절단/혼합 휠이 평행축이 제공되고, 프레임은 하나의 프레임 중심부 및 전진 방향으로 비스듬하게 배열되어 있고 절단/혼합 휠이 지지되는 네 개의 절단 쉴드를 가지는 X 자형으로 설계된다. 이 태양에 따라, 프레임은 적어도 하나의 절단/혼합 휠, 바람직하게는 각각의 휠 쌍이 네 개의 다리의 말단에 지지되는 십자의 모양으로 설계된다. 십자의 다리는 절단 쉴드에 의하여 구성되는 것이 바람직하다.

게다가, 절단/혼합 휠은 프레임의 절단 쉴드의 양 측에 동축으로 각각 배열되어 있는 두 개의 단일 휠을 가지는 휠 쌍으로 설계되는 것이 특히 바람직하다. 각각의 절단/혼합 휠은 두 개의 단일 휠 이상을 포함한다. 원칙적으로, 절단/혼합 휠의 수는 본 발명에 따라 제공될 수 있다.

본 발명에 따른 장치는 "제자리에서 혼합되는" 트렌치 벽 절단 방법에 특히 적합하고, 트렌치 벽을 구성하기 위하여 경화되는 서스펜션은 절단/혼합 휠의 작용으로 절단 트렌치 밖에서 만들어지지 않고 벗겨진 토양 물질 및 굳어질 수 있는 액 체로부터 절단 트렌치 내부에서 직접 만들어진다. 여기에서, 트렌치 내로 굳어질 수 있는 액체를 공급하기 위하여 액체 공급 장치가 프레임의 바닥, 특히 두 개의 인접 하부 절단/혼합 휠 사이에서 제공되는 것이 특히 바람직하다. 두 개의 절단/혼합 휠 사이에 액체 공급 장치를 배열하는 것에 의하여, 토양 물질과 액체의 균질한 혼합이 양 절단/혼합 휠에서 가능해진다. 원칙적으로, 액체 공급 장치는 또한 프레임 및/또는 절단기와 분리하여 설계될 수 있다.

본 발명의 다른 유리한 태양은 노출된 토양 물질을 벗겨내기 위하여 절단 날이 적어도 하부 절단/혼합 휠에서 제공되고, 스크레이퍼 판이 인접 절단 날 사이에 돌출한 프레임에 제공되어 절단 날에 있는 벗겨진 토양 물질을 제거한다. 절단/혼합 휠의 작동 동안에, 절단 날은 스크레이퍼 판 뒤로 이동하고, 이에 의하여 절단 날에 부착된 토양은 스크레이퍼 판에 의하여 제거된다. 이는 특히 양호한 절단 과정을 허락한다. 특히, 스크레이퍼 판은 토양 물질을 벗겨내기 위하여 절단/혼합 휠의 절단 쉴드 아래에 피봇형으로 배열되어 있는 힌지 날로써 설계된 절단 날을 깨끗하게 하는 작용을 한다.

싱킹 동안 장치의 직접적인 조절을 위하여, 본 발명에 따라 트렌치 내벽에 인접하기 위하여, 유압으로 작동 가능한 조절 지주가 프레임에 제공되고, 이는 전진 방향에 대하여 가로지르게, 특히 절단/혼합 휠의 회전 축에 대하여 거의 평행으로 연장될 수 있다. 트렌치 내벽을 향하여 이 조절 지주를 연장하는 것에 의하여, 프레임은 벽으로부터 멀리 위치할 수 있고, 트렌치 내에서의 경사는 변할 수 있으며, 그 결과 싱킹 방향도 변할 수 있다. 바람직하게는 조절 지주는 볼록하게 부푼 모양을 가질 수 있도록 원형 또는 타원형 지지 표면을 가질 수 있다. 특히, 조절 지주는 버섯 모양으로 설계될 수 있다. 조절 지주는 프레임에 차례로 배열되어 특히 측면으로 돌출되는 지주 홀더에 배열된다. 이러한 지주 홀더에서 조절 지주를 연장하고 오그리기 위한 유압 실린더와 같은 구동이 제공될 수 있다. 기본적으로, 조절 지주는 프레임 내에서 어떠한 방향으로 연장될 수 있으나, 조절 지주는 절단/혼합 휠의 회전 축에 평행하게 연장되는 것이 바람직하다. 조절 지주는 중간 부분에서 프레임 중심부에 배열되어 있다.

유리하게는, 각각의 조절 지주 홀더에서 두 개의 조절 지주가 한 쌍의 조절 지주를 구성한다. 한 쌍의 조절 지주의 두 개의 조절 지주는 동일 축으로 배열되고 또는 프레임의 반대 측으로 프레임으로부터 연장 가능한 것이 유리하다. 두 쌍의 조절 지주는 프레임의 양 측면 상부에 각각 배열되는 것이 특히 바람직하다. 유리하게는, 두 쌍의 조절 지주는 프레임 상에서 같은 높이에 위치된다.

장치를 내리고 빼내기 위하여 로프 및/또는 포개어 끼우는 식의 드릴 로드가 프레임이 그 상부에 의하여 매달리도록 제공된다. 포개어 끼우는 식의 드릴 로드는 특히 켈리 바로써 설계될 수 있다. 유리하게는, 유지 바는 로프 또는 드릴 로드에 제공되어 프레임이 걸린다.

본 발명에 따라, 다목적의 장치는 적어도 하나의 상부 절단/혼합 휠 및/또는 적어도 하나의 하부 절단/혼합 휠의 절단 단면이 바뀔 수 있다는 데에 그 특징이 있다. 이를 위하여 예를 들어 조정 장치가 제공될 수 있고, 이에 의하여 상부 절단/혼합 휠 및/또는 하부 절단/혼합 휠의 축 사이의 거리가 조정될 수 있다. 대안으 로 또는 부가적으로 절단/혼합 휠의 절단 반경도 조정 장치에 의하여 변할 수 있다.

몇몇의, 바람직하게는 두 개의 하부 절단/혼합 휠이 제공된다면, 그들은 서로 옆에 배열되는 것이 적합하다. 즉, 그들의 회전 축은 전진 방향을 아래로 하여 같은 높이에 있다. 마찬가지로, 몇몇의 상부 절단/혼합 휠이 제공된다면, 이들은 서로 옆에 배열되는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 양상은 토양에 트렌치 벽을 만들기 위한 방법에 있을 수 있고, 트렌치 벽 절단기는 프레임, 프레임의 바닥에서 서로 옆에 배열된 두 개의 하부 절단/혼합 휠 및 프레임의 상부에서 서로 옆에 배열된 두 개의 상부 절단/혼합 휠을 가지고, 상기 절단/혼합 휠은 회전 구동에 의하여 회전하도록 설정되며, 트렌치 벽 절단기는 토양 내로 싱킹되며 최종 깊에에 도달할 때 오그라지고 두 개의 상부 절단/혼합 휠 및 두 개의 하부 절단/혼합 휠은 회전 구동에 의하여 반대 방향으로 구동될 수 있다는데 특징이 있다.

본 발명에 따르는 방법은 본 발명에 따른 장치에 의하여 수행되며, 그 경우 관련된 유리한 점들이 성취된다.

본 발명 방법의 기본적인 사상은 트렌치 벽 절단기가 두 개의 하부 절단/혼합 휠 및 적어도 두 개의 상부 절단/혼합 휠을 가지고, 두 개의 하부 절단/혼합 휠은 반대 방향으로 회전되는 방법으로 구동되며, 두 개의 상부 절단/혼합 휠도 반대 방향으로 회전되는 방법으로 구동된다. 상부 및 하부 절단/혼합 휠의 반대 방향 회전 작동을 위하여, 트렌치 벽 절단기의 일탈은 크게 방지되어 절단 트렌치는 기하 학적으로 양호하게 제공될 수 있다. 동시에 트렌치 바닥으로부터 벗겨진 토양 물질의 효율적인 제거가 가능해진다. 결국, 경화된 서스펜션을 만들기 위하여, 굳어질 수 있는 액체가 두 개의 하부 절단/혼합 휠 및/또는 두 개의 상부 절단/혼합 휠 사이 중심으로부터 트렌치로 공급된다면, 굳어질 수 있는 액체 및 벗겨진 토양 물질의 양호한 혼합이 행해질 수 있다. 본 발명에 따라 절단/혼합 휠의 반대 방향 회전 작동은 트렌치 벽 절단기의 싱킹 및 오그라짐 동안에 제공될 수 있다. 그러나 절단/혼합 휠은 트렌치 벽 절단기의 오그라짐 동안에 작용하지 않을 수도 있다. 그러나, 서스펜션의 양호한 혼합을 위해서, 절단/혼합 휠의 오그라짐 동안에 회전 구동되는 것이 바람직하며, 이 경우 절단/혼합 휠의 회전 방향은 다른 방법으로 바뀔 수 있다.

절단 트렌치 내에서 물질 제거의 효과는 트렌치 벽 절단기의 싱킹 동안 트렌치의 바닥에 벗겨진 토양 물질이 하부 절단/혼합 휠의 회전에 의하여 절단기의 중심으로부터 제거되는 경우에 개선된다. 이 태양은 벗겨진 토양 물질이 절단 트렌치로부터 흡입되지 않고 굳어질 수 있는 액체와 "원래의 위치에서" 혼합하기 위해서 절단 트렌치에 그대로 존재한다면 특히 유리하다. 이 태양에 따르면, 싱킹 동안, 정면에서 왼쪽에 배열된 하부 절단/혼합 휠은 절단기의 작동 상태에서 시계 방향으로 작동되고 오른쪽에 배열된 하부 절단/혼합 휠은 절단기의 작동 상태에서 반시계 방향으로 작동된다. 바람직하게는 벗겨진 토양 물질은 그 중간 부분에서 프레임 주위에 형성된 혼합 및 운반 부분으로 운반된다. 그 결과 굳어질 수 있는 액체와 토양 물질의 효과적인 혼합이 보장된다. 동시에 절단 트렌치의 내벽에서 하부 절단/ 혼합 휠의 접선 방향의 이동은 전진 방향으로 트렌치 절단기의 싱킹 이동을 자극한다.

원칙적으로, 상부 절단/혼합 휠을 아래에 놓여 있는 절단/혼합 휠과 반대 방향으로 회전하는 것이 가능하다. 예를 들어, 프레임의 상부에 놓여있는 절단/혼합 휠은 각각 반대 방향으로 회전, 즉, 프레임의 왼쪽에 배열된 두 개의 절단/혼합 휠은 프레임의 오른쪽에 위치한 두 개의 절단/혼합 휠과 반대 방향으로 회전할 수 있다. 그러나, 프레임의 상부에 놓여 있는 절단 휠은 같은 방향으로 구동되는 것이 바람직하다. 이 경우 물질의 양호한 제거가 보장된다.

일반적으로, 트렌치 벽 절단기의 오그라짐 동안 절단/혼합 휠의 회전을 싱킹 동안 회전 방향과 같게 하는 것이 가능하다. 그러나, 적어도 하부 절단/혼합 휠의 회전 방향은 트렌치 벽 절단기의 오그라짐에 대하여 역으로 되는 것도 바람직하다. 상부 절단/혼합 휠의 회전 방향이 트렌치 벽 절단기의 오그라짐에 대하여 반대로 되는 것도 바람직하다. 이들로부터 발생하는 트렌치 벽 절단기에서 유동 프로파일의 변화는 서스펜션의 혼합의 개선을 허락한다.

절단/혼합 휠의 회전에 있어서, 트렌치 내벽에서 그들의 회전 이동 때문에, 절단/혼합 휠은 트렌치 벽 절단기의 실제 축 이동에 대하여 반대로의 접선 이동을 수행한다. 이 방법으로 절단/혼합 휠의 회전 이동은 트렌치 벽 절단기의 축 상의 싱킹 및 오그라짐 이동을 자극하고 트렌치 벽 절단기의 싱킹 및 오그라짐을 위하여 사용되는 축 상의 구동 장치는 보다 덜 복잡한 방법으로 만들어질 수 있다.

다음에서 본 발명은 도면에 그려진 바람직한 태양에 의하여 더욱 상세하게 기술될 것이다. 같은 기능을 가진 구성은 모든 도면에 있어서 같은 참조 번호를 가진다.

트렌치 벽 절단기 1로써 언급될 수 있는, 토양에 트렌치 벽을 만들기 위한 본 발명에 따르는 장치는 도 1 및 2에 도시된다. 트렌치 벽 절단기 1는 그 하부 말단, 즉 지반으로 향한 지지 프레임 10을 가지고, 두 개의 하부 절단/혼합 휠 21, 22은 같은 높이에서 회전 가능하게 지지된다. 프레임 10의 상부 측에서 두 개의 상부 절단/혼합 휠 31, 32이 마찬가지로 같은 높이에서 회전 가능하게 지지된다.

절단/혼합 휠 21, 22, 31, 32는 대응하는 절단 쉴드 24, 25, 34, 35의 양 측면에 같은 축으로 지지된 두 개의 단일 휠을 각각 가지는 휠 쌍으로 설계된다. 도 2에서, 두 개의 단일 휠 37, 38이 절단 쉴드 35의 양 측면에 배열되는 상부 절단/혼합 휠 32이 예시되어 있다. 게다가, 도 2에서 두 개의 단일 휠 27, 28이 절단 쉴드 25의 양 측면에 회전 가능하게 지지된 하부 절단/혼합 휠 22이 예시되어 있다. 나머지 절단/혼합 휠 21, 31은 휠 쌍으로 유사하게 설계되어 있다.

그 중심에서 프레임 10은 프레임 중심부 15를 가진다. 이 프레임 중심부 15는 직육각기둥 모양으로 설계되어 있다. 그 상부의 인접한 양 옆면에서 상부 절단/혼합 휠 31, 32의 두 개의 절단 쉴드 34, 35가 프레임 중심부 15로부터 돌출되어 있다. 그 하부의 인접한 양 옆면에서 두 개의 하부 절단/혼합 휠 21, 22의 두 개의 절단 쉴드 24, 25가 프레임 중앙부 15로부터 돌출되어 있다. 프레임 10의 구성 요소일 수 있는 절단 쉴드 24, 25, 34, 35는 비스듬하게 연장되어 있으며, 트렌치 벽 절단기 1의 싱킹 방향인 전진 방향 80에 평행한 것은 아니다. 프레임 중심부 15와 함께 절단 쉴드 24, 25, 34, 35는 십자형 또는 X자형 구조이고, 십자형의 레그는 절단 쉴드 24, 25, 34, 35에 의하여 구성된다. 절단 쉴드 24, 25, 34, 35에 의하여 형성된 십자형의 레그는 서로에 대하여 수직으로 배열되어 있지 않다. 반면에, 절단 쉴드 34, 35로 이루어진 각, 절단 쉴드 24, 25로 이루어진 각은 90˚보다 작다.

절단/혼합 휠 21, 22, 31, 32의 주변에서 고정된 절단 날 42은 노출된 토양 물질을 파헤치기 위하여 배열되어 있다. 각각의 절단 쉴드 24, 25, 34, 35에 인접하여, 힌지된 날 43로써 설계된 절단 날은 절단/혼합 휠 21, 22, 31, 32에 부가적으로 제공된다. 피봇 구동에 의하여 이러한 힌지된 날 43은 각각의 절단 쉴드 24, 25, 34, 35의 주변으로 피봇될 수 있다. 특히 이 힌지된 날 43과 함께 절단 쉴드 24, 25 아래에 위치한 토양 물질은 제거될 수 있다.

하부 절단/혼합 휠 21, 22을 작동하는 것에 의하여, 트렌치 벽 절단기 1 하부에 있는 토양 물질은 거의 직사각형의 절단 단면으로 깎인다. 이 절단 단면은 절단 단면 폭 BF 및 절단 단면 길이 LF를 가지고, 이는 하부 절단/혼합 휠 21, 22의 회전 축 방향에 관한 폭이다. 상부 절단/혼합 휠 31, 32의 회전 축 뿐만 아니라 하부 절단/혼합 휠 21, 22의 회전 축은 서로 평행하게 배열된다. 두 개의 하부 절단/혼합 휠 21, 22의 회전 축의 거리는 두 개의 상부 절단/혼합 휠 31, 32의 회전 축의 거리에 대응한다. 전진 방향 80을 아래로 하여, 상부 절단/혼합 휠 31은 하부 절단/혼합 휠 21 위에 배열되고, 상부 절단/혼합 휠 32은 하부 절단/혼합 휠 22 위에 배열된다. 여기에서, 모든 절단/혼합 휠 21, 22, 31, 32은 같은 휠 직경을 가진다. 절단/혼합 휠 21, 22, 31, 32의 기하학적 배열 및 설계 때문에, 상부 절단/혼 합 휠 31, 32의 절단 단면은 하부 절단/혼합 휠 21, 22의 절단 단면에 대응한다.

프레임 중심부 15에 제공되는 중간 부분 12에서, 프레임 10은 하부 절단/혼합 휠 21, 22 및 상부 절단/혼합 휠 31, 32의 절단 단면에 비하여 작은 단면을 가지도록 점점 가늘어지게 설계된다. 이러한 방법에서 혼합 및/또는 운반 부분 54이 여기에서 오직 부분으로 나타낸 트렌치 내벽 4, 4' 및 프레임 10 사이에서 형성되고, 여기에서 굳어질 수 있는 액체 및 벗겨진 토양 물질의 혼합이 행해질 수 있다. 트렌치로 굳어질 수 있는 액체를 공급하기 위하여, 액체 공급 장치 50가 두 개의 하부 절단/혼합 휠 21, 22 절단기 중심 7에 제공되는 노즐로써 설계될 수 있다.

도 1에서 볼 수 있는 것처럼, 점점 가늘어지는 중간 부분 12을 형성하기 위하여, 프레임 10은 절단 쉴드 24, 25, 34, 35로부터 시작할 때 단면 길이 LR의 중간 부분을 잘룩하게 하는 방법으로 설계된다. 그러나, 도 2에서 보이는 것처럼, 프레임 10의 단면 폭 BR은 그 높은 곳과 실질적으로 동일하다. 프레임 중심부 15의 중간 부분 12에서는, 프레임 10의 단면 폭 BR은 절단 단면 폭 BF의 대략 0.45배이고 프레임 10의 단면 길이 LR는 절단 단면 길이 LF의 대략 0.45배이다.

절단 쉴드 23, 25, 34, 35 및 절단/혼합 휠 21, 22, 31, 32을 가진 프레임 10은 삼중 거울 대칭 형식으로 설계되며, 첫 번째 거울 평면 75은 전진 방향 80에 수직으로 배열되고, 서로에 수직으로 배열되는 두 개의 다른 평면 거울 71, 72은 전진 방향 80에 대하여 평행으로 연장된다.

절단 쉴드 24, 25, 34, 35에서 스크레이퍼 판 46, 46‘은 인접 절단 날 42 및/또는 힌지된 날 43 사이에 돌출하여 제공된다. 결국 스크레이퍼 판 46, 46’은 절단/혼합 휠 21, 22, 31, 32에 방사상으로 배열된다. 절단/혼합 휠 21, 22, 31, 32을 회전할 때, 절단 날 42 및/또는 힌지된 날 43은 스크레이퍼 판 46, 46‘ 뒤로 이동하고, 이에 의하여 절단 날 42 및/또는 힌지된 날 43에 부착된 토양 물질은 벗겨지고 그 날에서 토양 물질이 제거된다. 절단/혼합 휠 21, 22, 31, 32을 구동하기 위해서, 도면에 나타나 있지 않은 유압 구동 모터는 프레임 10의 프레임 중앙부 15의 내부에서 제공된다.

조절 지주 60, 60‘는 프레임 10의 프레임 중심부 15 측면에 제공되고, 절단/혼합 휠 21, 22, 31, 32의 회전 축에 평행이고 트렌치 내부 벽 4’에 인접한 위치로의 전진 방향 80에 대하여 수직으로 연장될 수 있으며, 다시 오그라져 트렌치 벽 절단기 1의 방향을 조절할 수 있다. 조절 지주 60, 60‘는 버섯 모양이고, 그 상부 볼록한 부분에서 정면에서 원형인 굴곡된 지지 표면 62을 가져 트렌치 내부 벽 4’에 대하여 인접한다.

도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 조절 지주 60, 60'는 프레임 10의 양 측면에 동축으로 쌍으로 배열되고, 도 1의 정면도에서 보는 바와 같이, 조절 지주의 각 쌍의 두 개의 조절 지주 중의 하나 60는 프레임의 앞에 배열되고, 다른 조절 지주 60'은 프레임 10의 뒤에 배열된다. 도 1에서, 전체 4쌍의 조절 지주가 프레임 10에 제공되고, 정면에서 볼 때 전진 방향 80을 아래로 하여 같은 높이에서 프레임 중심부 15에 대하여 두 쌍은 왼쪽에 그리고 두 쌍은 오른쪽에 설치된다. 조절 지주 각 쌍의 두 개의 조절 지주 60, 60'는 슬리브 모양으로 조절 지주 60, 60'를 둘러싸는 조인트 지주 홀더 64에 지지된다. 지주 홀더 64에는 조절 지주 60, 60’를 펼치고 오그리기 위한 구동이 제공되며, 이는 도면에서 도시하지 않았다.

도 1에서 도시되지 않은, 로프 또는 켈리 바에 트렌치 벽 절단기 1를 매달기 위하여, 유지 바 17가 절단 쉴드 24, 25에 대한 트렌치 벽 절단기 1의 꼭대기에서 지지되어 제공된다.

도 3 및 도 4에서 본 발명에 따른 방법의 실행 동안 본 발명에 따른 트렌치 벽 절단기 1의 절단/혼합 휠 21, 22, 31, 32의 회전이 나타난다. 도 3은 싱킹 동안의 상태를 나타내고, 도 4는 트렌치 벽 절단기 1의 오그라짐 동안 상태를 나타낸다. 트렌치 벽 절단기 1의 대응 축 이동은 화살표 R에 의하여 나타난다.

도 3에서 볼 수 있는 것처럼, 하부 절단/혼합 휠 21, 22은 절단기의 싱킹동안, 벗겨진 토양 물질 및 절단 트렌치 내로 도입된 굳어질 수 있는 액체가 절단기 중심 7으로부터 절단 트렌치의 내벽 4까지 운반되는 방법으로 회전된다. 이를 위하여, 왼쪽에 배열된 절단/혼합 휠 21은 시계 방향으로 회전하고, 오른쪽에 배열된 절단/혼합 휠 22은 반시계 방향으로 회전한다. 하부 절단/혼합 휠 21, 22위에 배열된 상부 절단/혼합 휠 31, 32은 아래에 놓여 있는 절단/혼합 휠 21, 22과 동일한 방법으로, 즉, 왼쪽에 배열된 상부 절단/혼합 휠 31은 시계 방향으로 회전하고, 오른쪽에 배열된 상부 절단/혼합 휠 32은 반시계 방향으로 회전한다.

오그라짐 동안 트렌치 벽 절단기 1의 작동은 도 4에 나타나고, 모든 절단 휠 21, 22, 31, 32의 회전 방법은 반대이다.

절단/혼합 휠 21, 22, 31, 32의 회전 방법이 선택되어 트렌치의 내부 벽 4‘과 접촉한 지점에서, 휠은 그들의 회전 이동으로 인하여 절단기의 축 이동 R에 접 선 반대 방향으로 이동한다.

도 5는 본 발명에 따른 트렌치 벽 절단기 1가 배치된 건설 기구 100를 보여준다. 건설 기구는 크롤러 기어로써 설계된 하부 운송 기구 102 및 이에 대하여 회전식으로 배열된 상부 운송 기구 101을 포함한다. 상부 운송 기구 101에서 기둥 110은 수평으로 연장된 축에 대하여 피봇형으로 힌지된다. 기둥 110을 피봇하기 위하여 유압 작동 실린더 112는 상부 운송 기구 101에 대하여 한쪽이 그리고 구획으로 기둥 110을 둘러싸는 슬리브 114에 다른 한쪽이 힌지되어 제공된다.

트렌치 벽 절단기 1를 매달기 위하여, 로프 90가 상부 운송 기구 101에 위치한 크랭크 95에 의하여 작동될 수 있도록 제공된다. 크랭크 95로부터 빠져나온 로프 90는 몇몇 유도 풀리 94, 94‘, 94’‘을 통하여 기둥 110 둘레로 유도된다. 상부 유도 풀리 94로부터 로프는 트렌치 벽 절단기 1가 걸리는 풀리 케이스 92에 다다른다. 로프 90는 두 개의 실에 의하여 풀리 케이스 92로 꿰어진다.

로프 90에 더하여, 유압 및 유체 선 120은 유압 유체 및 굳어질 수 있는 액체를 가진 트렌치 벽 절단기 1를 공급하기 위하여 건설 기구에 제공된다. 이러한 유압 및 유체 선 120은 상부 운송 기구 101에 배열된 크랭크 장치 125에 의하여 감길 수 있다. 여기에서부터 그들은 기둥 110에 동등하게 배열된 유도 풀리 124를 통하여 트렌치 벽 절단기 1로 배열된다.

본 발명에 따르면 높은 질의 트렌치 벽을 만들 수 있는 장치 및 방법을 얻을 수 있다.

Claims

프레임,

상기 프레임 바닥에 배열된 적어도 두 개의 하부 절단/혼합 휠, 및

상기 프레임 상부에 배열된 적어도 두 개의 상부 절단/혼합 휠을 포함하고,

상기 프레임은 상기 상부 절단/혼합 휠 및 상기 하부 절단/혼합 휠 사이의 중간 부분이 상기 적어도 두 개의 하부 절단/혼합 휠의 절단 단면에 비하여 작은 단면을 가지도록 설계되며,

상기 프레임은 프레임 중심부 및 상기 프레임 중심부에 전진 방향으로 비스듬하게 배열되어 절단/혼합 휠이 지지되는 4개의 절단 쉴드를 포함하는 X 자형으로 설계되는 토양에 트렌치 벽을 만들기 위한 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 상부 절단/혼합 휠 및 상기 하부 절단/혼합 휠 사이에 위치한 상기 프레임은 중간이 잘룩한 모양으로 설계되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 중간 부분에서, 상기 프레임의 단면 폭(BR)은 0 초과 상기 하부 절단/혼합 휠의 절단 단면 폭(BF)의 사분의 삼 이하이고,

상기 중간 부분에서, 상기 프레임의 단면 길이(LR)는 0 초과 상기 하부 절단/혼합 휠의 절단 단면 길이(LF)의 사분의 삼 이하인 것을 특징으로 하는 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 프레임 및 상기 절단/혼합 휠은 전진 방향에 대하여 수직으로 연장되는 거울 평면 및 전진 방향으로 연장되는 거울 평면에 대하여 거울 대칭으로 설계되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 1 항에 있어서,

두 개의 상기 하부 절단/혼합 휠 및 두 개의 상기 상부 절단/혼합 휠은 평행축이 제공되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 프레임의 하부에서, 트렌치 내로 굳어질 수 있는 액체를 공급하기 위한 액체 공급 장치가 제공되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 1 항에 있어서,

적어도 상기 하부 절단/혼합 휠에는 드러난 토양 물질을 벗겨내기 위한 절단 날이 제공되고,

상기 프레임에는 절단 날에 있는 벗겨진 토양 물질을 제거하기 위하여 인접한 절단 날 사이에 돌출한 스크레이퍼 판이 제공되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 프레임에는, 트렌치 내벽에 대하여 인접하기 위하여 전진 방향에 대하여 가로지르게 연장될 수 있는 유압 작동 조절 지주가 제공되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 8 항에 있어서,

두 쌍의 상기 조절 지주는 상기 프레임 양측의 꼭대기에 각각 배열되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 프레임이 상부 측에 의하여 매달리도록 로프 또는 포개어 끼울 수 있는 드릴 로드가 제공되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 1 항에 있어서,

적어도 두 개의 상기 상부 절단/혼합 휠 또는 적어도 두 개의 상기 하부 절단/혼합 휠의 절단 단면의 크기가 바뀔 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
트렌치 벽 절단기는 프레임, 상기 프레임의 바닥에 배열되는 두 개의 하부 절단/혼합 휠 및 프레임의 상부에 배열되는 두 개의 상부 절단/혼합 휠을 가지고,

절단/혼합 휠은 회전 구동에 의하여 회전하도록 설정되며,

트렌치 벽 절단기는 토양으로 싱킹되고 최종 깊이에 도달하면 오그라지고,

상기 두 개의 상부 절단/혼합 휠 및 상기 두 개의 하부 절단/혼합 휠은 회전 구동에 의하여 반대 방향으로 각각 구동되는 것을 특징으로 하는 제 1 항에 따르는 장치에 의하여 토양에 트렌치 벽을 만들기 위한 방법.
제 12 항에 있어서,

트렌치 벽 절단기를 싱킹하는 동안, 트렌치 바닥에 벗겨진 토양 물질은 상기 하부 절단/혼합 휠의 회전에 의하여 상기 절단기 중심으로부터 제거되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 12 항에 있어서,

프레임의 상부에 놓여 있는 상기 절단/혼합 휠은 반대 방향 또는 같은 방향으로 구동되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 12 항에 있어서,

적어도 상기 하부 절단/혼합 휠의 회전 방향은 트렌치 벽 절단기의 오그라짐을 위하여 역으로 바뀌는 것을 특징으로 하는 방법.