KR101282013B1 - 지면에서 수직방향의 트렌치를 생성하기 위한 커팅 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 지면에 수직방향의 트렌치를 생성하는 커팅 장치(cutting device)에 관한 것으로, 커팅 프레임, 제1 커팅 휠 배열장치 및 제2 커팅 휠 배열장치를 포함하는 트렌치 벽 커터(trench wall cutter)를 포함하며, 커팅 프레임 밑의 흙 물질을 제거하기 위해 커팅 휠 배열장치가 커팅 프레임 밑면에 서로 인접하여 배열된다. 본 발명은 트렌치 벽 커터가 제1 커팅 휠 배열장치를 제2 커팅 휠 배열 장치 밑으로 비스듬한 방향으로 조정할 수 있는 조정 수단을 가지는 것을 특징으로 한다.

Description

지면에서 수직방향의 트렌치를 생성하기 위한 커팅 장치{Cutting device for producing vertically running trenches in the ground}
본 발명은 청구항 1의 서문에 따라 지면에서 수직방향의 트렌치를 생성하기 위한 커팅 장치에 관한 것이다. 그런 커팅 장치는 커팅 프레임(cutting frame), 제1 커팅 휠 배열장치(cutting wheel arrangement) 및 제2 커팅 휠 배열장치(cutting wheel arrangement)를 가지는 트렌치 벽 커터(trench wall cutter)(trench wall cutter)로 디자인되며, 그로 인하여 커팅 프레임(cutting frame) 아래의 밑의 흙 물질(ground material)을 제거하기 위하여 커팅 휠 배열장치(cutting wheel arrangement)가 커팅 프레임(cutting frame)의 밑면에 서로에 인접하여 배열된다.
일반적인 커팅 장치가 예를 들면 EP 0 802 286 A2에 공지되어 있다. 이 공지된 커터에서 적은 영역에서 확대되는 트렌치를 생성하기 위하여 커팅 휠(cutting wheel)은 커팅 휠 축에 수직인 축에 대하여 회전가능(pivotable)하다.
회전가능한(pivotable) 커팅 휠(cutting wheel)을 가지는 다른 트렌치 벽 커터(trench wall cutter)가 DE 36 02 387 C1, EP 0 496 926 A1, EP 0 109 907 A2, FR 2 565 290 A1 및 FR 2 579 265 A1에 공지되어 있다.
본 발명의 목적은 특히 신뢰성이 높은 것을 특징으로 하면서 사용중에 특히 다재다능한(versatile) 커팅 장치를 제공하는 것이다.
목적은 청구항 1의 특징으로 가지는 커팅 장치에 의해 본 발명에 따라 해결된다. 바람직한 구체예는 종속항에 기재된다.
본 발명에 따른 커팅 장치의 트렌치 벽 커터(trench wall cutter)는 제1 커팅 휠 배열장치(cutting wheel arrangement)가 제2 커팅 휠 배열장치(cutting wheel arrangement) 밑에 비스듬한 방향으로 조정할 수 있는 조정 수단(adjusting means)을 가지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 기본적인 아이디어는 제1 커팅 휠 배열장치(cutting wheel arrangement)가 커팅 프레임(cutting frame) 및 제2 커팅 휠 배열장치(cutting wheel arrangement)에 대하여 조정가능하게 제공된다는 사실에서 찾을 수 있다. 본 발명에 따르면, 제1 커팅 휠 배열장치(cutting wheel arrangement)는 제2 커팅 휠 배열장치(cutting wheel arrangement) 밑에서 비스듬한 방향으로 조정가능하고, 즉, 조정 수단(adjusting means)에 의해 일어날 수 있는 조정 이동(adjusting movement)은 한편으로 하방에 수직방향의 구성요소(vertical component) 및 제2 커팅 휠 배열장치(cutting wheel arrangement)를 향하는 방향에 수평방향의 구성요소(horizontal component)를 가진다. 예를 들면, 조정 수단(adjusting means)에 의해 제1 커팅 휠 배열장치(cutting wheel arrangement)가 제2 커팅 휠 배열장치(cutting wheel arrangement)를 감싸는 굽은 경로로 조정될 수 있다. 특히, 이 굽은 경로가 제1 커팅 휠 배열장치(cutting wheel arrangement) 및/또는 제2 커팅 휠 배열장치(cutting wheel arrangement)의 회전축에 수직으로 연장하는 평면에 위치하도록 본 발명에 따른 조정 수단(adjusting means)이 디자인될 수 있다.
본 발명에 따른 조정 수단(adjusting means)은 비스듬한 제거 표면(oblique removal surface)을 생성할 수 있도록 한다. 게다가, 제2 커팅 휠 배열장치(cutting wheel arrangement) 아래에서 제1 커팅 휠 배열장치(cutting wheel arrangement)가 비스듬하게 이동하는 것을 통해 2개의 커팅 휠 배열장치(cutting wheel arrangement)의 커팅 단면(cutting cross-section)이 부분적으로 겹쳐서 예를 들면 특히 단단한 흙 물질(ground material)의 경우에 유리하게 할 수 있다.
수행된 건설 작업(constructional work)에 관하여, 조정 수단(adjusting means)이 적어도 하나의 스티어링 바(steering bar)를 가지는 것이 유리하며, 스티어링 바를 통해 제1 커팅 휠 배열장치(cutting wheel arrangement)가 커팅 프레임(cutting frame)에 연결된다. 그런 스티어링 바(steering bar)에 의하여 본 발명에 따라 제공된 것처럼, 특히 간단하고 신뢰할 수 있는 방식으로 제2 커팅 휠 배열장치(cutting wheel arrangement) 밑에 비스듬하게 위치한 영역의 조정 경로를 미리 결정할 수 있다. 특히, 조정 수단(adjusting means)이 두 개의 평형하게 위치한 스티어링 바(steering bar)를 가질 수 있고, 스티어링 바를 통해 제1 커팅 휠 배열장치(cutting wheel arrangement)가 커팅 프레임(cutting frame)에 연결된다. 그 결과, 매우 신뢰도가 높고 최소의 건설 작업이 가능하도록, 본 발명에 따라 제공된 조정 경로를 생성하는 4-바 연결(four-bar linkage)이 형성될 수 있다. 특히, 4-바 연결(four-bar linkage)이 평행사변형(parallelogram)과 같이 이동하면, 이동하는 동안 2개의 커팅 휠 배열장치(cutting wheel arrangement)의 회전축이 항상 동일한 거리를 가지는 효력이 있다. 이런 식으로, 트렌치 벽 커터(trench wall cutter)가 좌초될 수도 있는, 제거되지 않은 이랑(non-removed ridge)의 흙 물질(ground material)이 커팅 휠(cutting wheel) 사이에 남아 있는 것이 방지된다. 가장 적합하게, 적어도 하나의 스티어링 바(steering bar)의 연결축(axes of articulation), 특히, 2개의 평행한 스티어링 바(steering bar)의 연결축(axes of articulation)이 커팅 휠 배열장치(cutting wheel arrangement)의 회전축과 평행한다. 본 발명에 따른 4-바 연결(four-bar linkage)은 또한 커플링 로커(coupling rocker)로 불릴 수 있다.
트렌치를 특히 정확하게 생성하기 위해, 트렌치 벽 커터(trench wall cutter)의 가이드 측(guide side)에, 가이드 폴(guide pole)에서 커팅 프레임(cutting frame)을 인도하기 위한 적어도 하나의 가이드 수단(guide means)을 커팅 프레임(cutting frame)이 가지는 것이 유리할 수 있다. 이런 식으로, 지면으로 하강하는 동안 특히 수직 방향으로 이어지는 가이드 폴(guide pole)에서 가이드될 수 있는 트렌치 벽 커터(trench wall cutter)를 얻을 수 있다.
가이드 수단(guide means)은 예를 들면 적어도 하나의 가이드 슈(guide shoe)를 가질 수 있다. 특히, 가이드 수단(guide means)이 서로의 상부에 배열되는 적어도 2개의 가이드 슈(guide shoe)를 가질 수 있고, 그로 인하여 재밍(jamming)이 해소된다. 바람직하게, 적어도 하나의 가이드 슈(guide shoe)는 가이드 폴(guide pole)에서 가이드 레일을 둘러싸는 언더컷(undercut)을 가질 수 있다. 특히, 가이드 슈(guide shoe)는 슬라이드 슈(slide shoe) 또는 롤러 가이드 슈(roller guide shoe)로 디자인될 수 있다.
조정가능한 제1 커팅 휠 배열장치(cutting wheel arrangement)가 제2 커팅 휠 배열장치(cutting wheel arrangement)보다 가이드 측(guide side)에 가깝게 배열되는 것이 특히 유용하다. 그러므로, 본 구체예에 따르면, 조정 수단(adjusting means)에 의하여 조정가능한, 커팅 휠 배열장치(cutting wheel arrangement)가 가이드 측(guide side)에 위치하고 반면 제2 커팅 휠 배열장치(cutting wheel arrangement)는 가이드 측(guide side)에서 먼 방향에 위치한다. 본 구체예에서 가이드 폴(guide pole)에 인접하여 위치하는 제1 커팅 휠 배열장치(cutting wheel arrangement)는 조정 수단(adjusting means)에 의하여 상기 가이드 폴(guide pole)에서 멀리 이동될 수 있다. 차례로 이것은 조정 수단(adjusting means)이 제1 커팅 휠 배열장치(cutting wheel arrangement)를 폴 풋(pole foot)으로부터 멀리 이동될 수 있도록 하여 폴 풋(pole foot) 안으로 커팅되는 것을 방지하기 때문에, 확대된 폴 풋(widened pole foot)을 가지는 가이드 폴(guide pole)을 사용할 수 있다.
가이드 수단(guide means)이 존재할 때, 본 발명에 따르면 트렌치 벽 커터(trench wall cutter)가 가이드 수단(guide means)에 의하여 안내되는 가이드 폴(guide pole)이 제공될 수 있다. 따라서, 커팅 장치는 또한 가이드 폴(guide pole)을 포함할 수 있다.
특히, 가이드 폴(guide pole)이 커팅 휠 배열장치(cutting wheel arrangement)에 의해 제거되는 흙 물질(ground material)을 운반하는 적어도 하나의 컨베이어 라인(conveyor line)을 가질 수 있다. 본 구체예에 따르면 가이드 폴(guide pole)은 한편으로는 커터를 안내하고 다른 한편으로는 생성된 트렌치로부터 흙 물질(ground material)을 멀리 운반하는 두 가지 기능을 할 수 있다. 예를 들면, 컨베이어 라인(conveyor line)은 가이드 폴(guide pole) 안쪽에 위치할 수 있다. 그 경우, 가이드 폴(guide pole)은 흙 물질(ground material)이 컨베이어 라인(conveyor line)으로 통과시키는 적어도 하나의 통행 오프닝(passage opening)을 그 외부 표면에 가질 수 있다.
본 발명에 따르면, 제1 커팅 휠 배열장치(cutting wheel arrangement)는 적어도 하나의 제1 커팅 휠(cutting wheel)을 가지고 제2 커팅 휠 배열장치(cutting wheel arrangement)는 적어도 하나의 제2 커팅 휠(cutting wheel)을 가진다. 트렌치를 생성하기 위해, 제1 및 제2 커팅 휠(cutting wheel)의 회전축이 서로 평행하는 것이 특히 유리하다.
제1 커팅 휠(cutting wheel) 및 제2 커팅 휠(cutting wheel)이 동일한 커팅 방향을 가지는 것이 특히 바람직하다. 이것은 또한 조정 수단(adjusting means) 없이 실현될 수 있는 본 발명의 독립적인 양상으로 고려될 수 있다. 본 발명에 따르면 커팅 방향은 트렌치 벽 커터(trench wall cutter)의 측면도에서 이해될 수 있다. 예를 들면 커터의 측면도에서 볼 때, 회전 중인 모든 커팅 휠(cutting wheel)이 시계 방향으로 커팅하거나 같은 측면에서 볼 때 모든 커팅 휠(cutting wheel)이 반시계 방향으로 커팅할 수 있다. 예를 들면 가이드 폴(guide pole)에서 제거된 굴착 토사(drill spoil)가 중앙에서 벗어나서(decentralized) 운반되는 경우에, 그런 동일한 커팅 방향이 특히 유리하다. 커팅 방향이 동일한 경우에 있어, 모든 커팅 휠(cutting wheel)이 커팅 작업 동안 바람직하게 중앙에서 벗어난(decentralized) 배출 장소를 향하여 동일한 방향으로 제거된 흙 물질(ground material)을 운반한다.
특히 좋은 커팅 효력을 위해, 제1 커팅 휠 배열장치(cutting wheel arrangement)가 2개의 동축으로 배열된 제1 커팅 휠(cutting wheel)을 가지는 제1 커팅 휠 쌍(cutting wheel pair)을 포함하며 제2 커팅 휠 배열장치(cutting wheel arrangement)가 2개의 동축으로 배열된 제2 커팅 휠(cutting wheel)을 가지는 제2 커팅 휠 쌍(cutting wheel pair)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 2개의 커팅 휠 배열장치(cutting wheel arrangement)는 각 커팅 쉴드(cutting shield)를 가질 수 있고, 각 경우 커팅 쉴드(cutting shield)의 양쪽에 커팅 휠(cutting wheel)이 배열된다. 상술한 이유에 있어, 커팅 휠 쌍(cutting wheel pair)을 위해 일반적인 커팅 방향이 유리할 수 있다. 그러므로 특히, 트렌치 벽 커터(trench wall cutter)의 측면도에서 제1 커팅 휠 쌍(cutting wheel pair)의 커팅 휠(cutting wheel) 및 제2 커팅 휠 쌍(cutting wheel pair)의 커팅 휠(cutting wheel)이 모두 동일한 커팅 방향을 가지는 것이 바람직하다.
커팅 방향으로 회전 중인 커팅 휠(cutting wheel)이 가이드 측(guide side)을 향하여 그들의 밑면에 흙 물질(ground material)을 운반하는 것이 특히 유용하다. 본 구체예에 따르면, 커팅 휠(cutting wheel)이 커팅 역할뿐만 아니라 커팅 동안 또한 가이드 측(guide side)을 향하여 그리고 가이드 측(guide side)에 위치한 가이드 폴(guide pole)의 컨베이어 라인(conveyor line)을 향하여 제거된 흙 물질(ground material)을 운반하는 역할도 한다.
수행된 건설 작업(constructional work)에 관하여, 트렌치 벽 커터(trench wall cutter)가 케이블 서스팬션(cable suspension)에 매달려 있는 것이 특히 유리하다. 이 케이블 서스팬션(cable suspension)에 의해 트렌치 벽 커터(trench wall cutter)가 지면 속으로 하강하고 지면에 생성된 트렌치로부터 다시 후퇴할 수 있다. 본 발명에 따르면, 케이블 서스팬션(cable suspension)에 의하여 제한된 정도로만 수시로 실현될 수 있는, 특히 측면 안내가 가이드 수단(guide means) 및 가이드 폴(guide pole) 때문에 보장될 수 있다.
본 발명에 따르면, 제2 커팅 휠 배열장치(cutting wheel arrangement), 즉 특히 가이드 마스트(guide mast)에서 더 멀리 위치한 커팅 휠 배열장치(cutting wheel arrangement)가 커팅 프레임(cutting frame)에 고정된 방식으로 정렬되며, 즉 제1 커팅 휠 배열장치(cutting wheel arrangement)와 달리, 제2 커팅 휠 배열장치(cutting wheel arrangement)는 커팅 프레임(cutting frame)에 대하여 조정할 수 없다. 이것을 통해 트렌치에 따라서 신뢰할 수 있게 안내할 수 있게 된다.
제1 커팅 휠 배열장치(cutting wheel arrangement)를 특히 신뢰할 수 있게 구동하여 조정하는 것을 보장하기 위해서, 조정 수단(adjusting means)이 적어도 하나의 유압 실린더를 가지는 것이 유용하다. 그러면 조정 수단(adjusting means)은 또한 유압 조정 수단(hydraulic adjusting means)으로 불릴 수 있다. 바람직하게, 유압 실린더는 한편으로는 커팅 프레임(cutting frame)에 그리고 다른 한편으로는 제1 커팅 휠 배열장치(cutting wheel arrangement)에 연결되어 있다. 최소량의 힘 소비와 함께 컴팩트한 구조를 위해, 커팅 프레임(cutting frame)과 유압 실린더의 연결점이 커팅 휠 배열장치(cutting wheel arrangement)와 유압 실린더의 연결점 위에 적당히 제공된다. 특히, 유압 실린더는 적어도 약 수직 방향으로 작동할 수 있다.
예를 들면 제1 커팅 휠 배열장치(cutting wheel arrangement)는 제1 커팅 휠 배열장치(cutting wheel arrangement)의 적어도 하나의 커팅 휠(cutting wheel) 위에 위치하고 유압 실린더 및/또는 적어도 하나의 스티어링 바(steering bar)가 연결되는 보조 프레임(auxiliary frame)을 가질 수 있다.
본 발명의 다른 바람직한 구체예에서 트렌치 벽에 트렌치 벽 커터(trench wall cutter)를 고정시키는 적어도 하나의 확장가능한 플랩(extendable flap)이 커팅 프레임(cutting frame)에 제공된다. 그런 확장가능한 플랩(extendable flap)을 통해 트렌치 벽 커터(trench wall cutter)가 트렌치의 벽에 대하여 눌려서 벽과의 마찰력에 의해 트렌치 벽 커터(trench wall cutter)의 수직 이동이 방지된다. 확장된 플랩을 가지는 커팅 프레임(cutting frame)이 고정되자마자 예를 들면 조정 수단(adjusting means)이 작동될 수 있고 그렇게 함으로써 제1 커팅 휠 배열장치(cutting wheel arrangement)가 로드(load)될 수 있다. 그 결과로, 2개의 커팅 휠 배열장치(cutting wheel arrangement) 중 하나, 즉 제1 커팅 휠 배열장치(cutting wheel arrangement)에만 부가된 로드(load)가 존재하는 구조가 달성될 수 있다.
작동상의 신뢰도를 높이기 위해, 2개의 평행한 플랩 스티어링 바(flap steering bar)를 통해 확장가능한 플랩이 커팅 프레임(cutting frame)에 연결되는 것이 특히 유리하다. 특히, 플랩을 조정하는 4-바 연결(four-bar linkage)이 형성될 수 있다. 그러므로, 플랩 스티어링 바(flap steering bar)의 연결축(axes of articulation)이 서로 평행하게 적당히 이어진다.
트렌치 벽 커터(trench wall cutter)를 특히 신뢰할 있게 작동하는 것을 보장하기 위해 트렌치 벽에 트렌치 벽 커터(trench wall cutter)를 고정하기 위한 적어도 2개의 확장가능한 플랩이 제공되는 것이 유리하다. 특히, 두 플랩이 서로 수직방향으로 확장될 수 있는 것이 유리할 수 있다. 예를 들면, 제1 플랩은 커팅 휠 배열장치(cutting wheel arrangement)의 회전축과 수직방향으로 연장될 수 있고 제2 플랩은 커팅 휠 배열장치의 회전축의 방향으로 연장될 수 있다.
본 발명은 또한 지면에서 수직 방향으로 이어지는 트렌치를 생성하는 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 커팅 장치의 트렌치 벽 커터(trench wall cutter)의 커팅 휠 배열장치(cutting wheel arrangement)가 가동되고 트렌치 벽 커터(trench wall cutter)가 지면으로 도입된다.
이어서, 본 발명을 첨부된 도면에서 개략적으로 설명된 바람직한 구체예를 통해 더 상세히 설명한다:
도 1은 본 발명에 따른 커팅 장치의 트렌치 벽 커터(trench wall cutter)의 사시도이며;
도 2는 제1 커팅 휠 배열장치(cutting wheel arrangement)가 중립 위치에 위치하는, 도 1의 트렌치 벽 커터(trench wall cutter)의 측면도이고;
도 3은 제1 커팅 휠 배열장치(cutting wheel arrangement)가 확대된 도 2의 도면이며; 및
도 4는 도 1 내지 3의 트렌치 벽 커터(trench wall cutter)를 가진 커팅 장치를 도시한다.
본 발명에 따른 커팅 장치를 위한 본 발명에 따른 트렌치 벽 커터(1)를 도 1 내지 3에 도시한다. 트렌치 벽 커터(1)는 박스형태의(box-shaped) 커팅 프레임(10)을 포함하며 트렌치 벽 커터(1)가 커팅 프레임(10)의 상부 쪽에서 케이블 서스팬션(19)에 매달려 있다. 커팅 프레임(10)의 밑면에 2개의 커팅 휠 배열장치(21, 22)가 제공된다. 그러므로 커팅 휠 배열장치(21, 22)는 커팅 프레임(10)의 전진 방향(advance direction)에 배열되어 있다.
특히, 도 1에서 볼 수 있듯이, 제1 커팅 휠 배열장치(21)는 수직방향으로 아래를 향하는 커팅 쉴드(25)를 포함하며, 커팅 쉴드(25)의 양쪽에 각각 커팅 휠(23, 23')이 배열되어 있다. 제1 커팅 휠 배열장치(21)의 2개의 커팅 휠(23, 23')은 공통의 수평방향으로 이어지는 회전축을 가지며 서로에 대해 동축으로 디자인된다. 제1 커팅 휠 배열장치(21)와 유사하게, 제2 커팅 휠 배열장치(22)는 또한 수직방향으로 아래를 향하는 제2 커팅 쉴드(26)를 포함하며, 제2 커팅 쉴드(26)의 양쪽에 각각 제2 커팅 휠(24, 24')이 배열되어 있다. 마찬가지로, 제2 커팅 휠(24, 24')은 또한 공통의 수평방향으로 이어지는 회전축을 가지며 서로에 대해 동축으로 디자인된다. 제1 커팅 휠(23, 23') 및 제2 커팅 휠(24, 24')의 회전축은 서로에 대하여 평행하다.
제1 커팅 휠(23, 23')의 회전 작동을 위해, 제1 커팅 휠 배열장치(21)는 커팅 쉴드(25)의 위에 배열되는 제1 드라이브 모터(27)를 가진다. 유사하게, 제2 커팅 휠(24, 24')의 회전 작동을 위해, 제2 커팅 휠 배열장치(22)는 제2 커팅 쉴드(26)의 위에 배열되는 제2 드라이브 모터(28)를 가진다.
게다가, 제1 커팅 휠 배열장치(21)는 도 2 및 3의 측면도에 거의 삼각형 형태로 도시되어 있는 보조 프레임(29)을 가진다. 이 보조 프레임(29)은 커팅 프레임(10)에 대하여 움직일 수 있다. 보조 프레임(29)의 밑면에 제1 커팅 쉴드(25)가 고정된다. 또한, 보조 프레임(29)에 제1 커팅 휠 배열장치(21)의 드라이브 모터(27)가 배열된다.
제2 커팅 휠 배열장치(22)는 커팅 프레임(10)에 고정되는 방식으로 제공된다. 반대로, 제1 커팅 휠 배열장치(21)는 조정 수단(30)에 의해 커팅 프레임(10)에, 그로 인하여 제2 커팅 휠 배열장치(22)에 대하여 조정가능하며, 이 경우 도 2 및 3과 비교하면 조정 수단(30)의 기능을 명백하게 알 수 있다. 조정 수단(30)의 한쪽(도 2 및 3의 오른쪽)은 커팅 프레임(10)에 연결되고 다른 쪽(도 2 및 3의 왼쪽)은 제1 커팅 휠 배열장치(21), 즉 보조 프레임(29)에 연결되는 2개의 연속한 스티어링 바(31, 32)를 가진다. 스티어링 바(31, 32)의 모든 연결축은 커팅 휠(23, 24)의 회전축에 평행할 뿐만 아니라 서로 수평방향으로 평행하게 이어진다. 스티어링 바(31, 32)를 배열한 결과, 4-바 연결(four-bar linkage)이 존재하며, 그 중 제1 연결은 제1 스티어링 바(31)에 의해, 제2 연결은 커팅 프레임(10)에 의하여, 제3 연결은 제2 스티어링 바(32)에 의하여, 제4 연결은 보조 프레임(29)에 의하여 형성된다. 도 2 및 3에 도시된 것처럼, 이 4-바 연결(four-bar linkage)을 통해 제1 커팅 휠 배열장치(21)가 커팅 프레임(10)에 대하여 그로 인하여 제2 커팅 휠 배열장치(22)에 대하여 정해진 경로로 이동할 수 있고, 그로 인하여 이 경로를 따라 제1 커팅 휠 배열장치(21)가 제2 커팅 휠 배열장치(22) 밑에 비스듬하게 위치할 수 있다. 이동 동작 동안 제1 커팅 휠(23)의 축이 제2 커팅 휠(24)의 축에 거의 동일한 거리를 유지하도록 조정 수단(30)의 4-바 연결(four-bar linkage)에 의하여 미리 세팅된 경로가 디자인된다. 도 3에 묘사된 것처럼, 조정 수단(30)에 의해 유발된 이동 동작 동안, 커팅 휠(23)과 커팅 휠(24)의 커팅 단면이 서로 겹칠 수 있다.
또한 도 2 및 3에 도시된 것처럼, 조정 수단(30)은 또한, 유압 실린더(34)로 디자인된 선형 드라이브를 가진다. 이 유압 실린더(34)는 거의 수직방향으로 이어지고 한쪽은 보조 프레임(29) 위에서 커팅 프레임(10)에 연결되고 다른 한쪽은 제1 커팅 휠 배열장치(21)의 보조 프레임(29) 자체에 연결된다. 도 3에 도시된 것처럼, 유압 실린더(34)가 확대되면, 제1 커팅 휠 배열장치(21)가 아래 방향으로 확대된다. 한편, 유압 실린더(34)가 수축되면, 도 2에 도시된 중립 위치에 도달할 때까지 커팅 휠 배열장치(21)가 커팅 프레임(10) 쪽으로 뒤로 이동하고, 커팅 휠 배열장치(21, 22) 모두, 특히 그들의 회전축이 같은 높이에 위치한다. 중립 위치에서 두 스티어링 바(31, 32) 모두, 도 2에 도시된 것처럼, 수평방향으로 이어진다.
도 1 내지 3의 왼쪽에 트렌치 벽 커터(1)는 커팅 프레임(10)에서 상하 방향으로 배열되는 2개의 가이드 슈(11, 12)를 가지는 가이드 수단(guide means)을 가진다. 그러므로 가이드 슈(11, 12)가 배열되는, 커터의 측은 또한 가이드 측(3)으로 불릴 수 있다. 도 4에 관하여 아주 상세히 아래에서 설명할 것처럼, 가이드 슈(11, 12)는 가이드 폴(70)에서 트렌치 벽 커터(1)를 가이드하는 역할을 한다.
또한 도 1 내지 3에 도시한 것처럼, 트렌치 벽 커터(1)는 그것의 커팅 프레임(cutting frame)에 확장가능한 플랩(41, 42)을 가지며, 플랩에 의해 생성된 트렌치 벽에 커팅 프레임(10)이 고정될 수 있다. 제1 플랩(41)은 가이드 측(3)의 반대 위치의 프레임 쪽에 배열된다. 제2, 작은 플랩(42)은 커팅 프레임(10)의 앞뒤로 쌍으로 배열되며, 즉 커팅 휠(23, 24)의 회전축의 방향으로 보면 앞에 위치한 쪽에 배열된다. 제1 플랩(41)이 커팅 프레임(10)에 두 평행한 작동 플랩 스티어링 바(43, 43')를 통해 배열되어서 제1 플랩(41), 플랩 스티어링 바(43, 43') 및 커팅 프레임(10)이 다른 4-바 연결(four-bar linkage)을 형성한다. 유사하게, 제2 플랩(42)이 두 평행한 플랩 스티어링 바(44, 44')를 통해 커팅 프레임(10)에 연결되어서 또 다른 4-바 연결(four-bar linkage)을 형성한다. 제1 플랩(41)의 유효한 연장을 위해, 유압 실린더(45)가 제공되고 제2 플랩(42)의 유효한 연장을 위해 유압 실린더(46)가 제공된다. 플랩(41, 42) 모두 서로 수직방향으로 연장될 수 있고, 즉 제1 플랩(41)은 커팅 휠(23, 24)의 회전축에 수직인 방향으로 연장될 수 있고 제2 플랩(42)은 회전축에 평행한 방향으로 연장될 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 커팅 장치를 도시하며, 여기서 도 1 내지 3의 트렌치 벽 커터(trench wall cutter)가 본 발명에 따른 방법을 수행하는 동안 가이드 폴(70)에 배열되어 있다. 이 가이드 폴(70)은 적어도 거의 수직방향으로 지면(5)으로 도입된다. 예를 들면 이 때문에 드릴 구멍이 지면(5)에 생성될 수 있다. 가이드 폴(70)은 또한 트렌치 벽 커터(1)를 미리 생성된 트렌치부(trench section)로 도입시킬 수 있다.
가이드 슈(11, 12)를 가지는 가이드 수단(guide means)을 통해, 트렌치 벽 커터(1)가 가이드 폴(70)에 수직방향으로 이동가능하게 배열되어서 케이블 서스팬션(19)에 의하여 트렌치 벽 커터(1)가 지면(5)으로 하강할 때 상기 가이드 폴(70)이 커팅 방향을 미리 결정한다. 이에, 가이드 슈(11, 12)는 가이드 폴(70)의 세로 방향의 레일을 감싼다.
도 4에 도시된 것처럼, 트렌치 벽 커터(1)가 하강하는 동안, 제1 커팅 휠 배열장치(21)가 조정 수단(30)에 의해 적어도 일시적으로 전진 방향(advance direction)으로 앞으로 이동될 수 있어서 비스듬한 제거 표면이 생성될 수 있다.
가이드 폴(70)의 내부에, 배출 라인(discharge means; 72)과 선 연결된 컨베이어 라인(71)이 제공될 수 있다. 이 컨베이어 라인(71)을 통해 커팅 휠 배열장치(21, 22)에 의하여 제거되는 흙 물질(ground material)이 배출될 수 있다.
도 2 및 3에 도시된 것처럼, 제1 커팅 휠(23)은 커팅 톱니(cutting teeth; 51)를 가지며 제2 커팅 휠(24)은 커팅 톱니(cutting teeth; 52)를 가진다. 회전 중인 커팅 휠 배열장치(21, 22)가 동일한 커팅 방향으로 절단하도록 이 커팅 톱니(51, 52)를 디자인한다. 설명된 구체예에서, 도 2 및 3의 측면도에서 커팅 휠(23, 23', 24, 24') 모두가 회전하는 동안 시계 방향으로 절단되도록 커팅 톱니(51, 52)가 형성된다. 커팅 휠(23, 24)이 회전하면서 커팅 방향에서 가이드 측(3)을 향하여 그로 인하여 가이드 폴(70)을 향하여 (도시된 구체예에서 왼쪽을 향하여) 커팅 휠의 밑면에서 제거된 흙 물질(ground material)을 운반하도록 커팅 방향을 선택한다. 따라서, 커팅 휠(23, 23', 24, 24')은 제자리의(in-situ) 흙 물질(ground material)을 고르는 것뿐만 아니라 동시에 커팅 휠(23, 23', 24, 24')은 가이드 폴(70) 쪽으로, 그로 인하여 컨베이어 라인(71)을 향하여 흙 물질을 운반한다.
트렌치 벽 커터(1)가 작동하는 동안, 커팅 휠(23, 23', 24, 24')은 한 방향으로 회전하도록 설정되며 트렌치 벽 커터(1)가 지면(5)으로 가이드 폴(70)을 따라서 도입된다. 이렇게 하여, 커팅 휠(23, 23', 24, 24')이 제자리의(in-situ) 흙 물질(ground material)을 제거하고 동시에 이를 컨베이어 라인(71)을 통해 흙 물질(ground material)이 배출되는 가이드 폴(70) 쪽으로 운반한다.
비스듬한 제거 단면을 생성하기 위해, 제1 플랩(41) 및 제2 플랩(42)을 연장하여, 커팅 프레임(10)이 수직방향의 이동에 대하여 일시적으로 고정되고, 이어서 조정 수단(30)의 유압 실린더(34)를 연장시키고, 그렇게 함으로써, 제1 커팅 휠 배열장치(21)가 제2 커팅 휠 배열장치(22) 밑에 비스듬한 방향으로 하강한다.

Claims (15)

  1. 지면에 수직방향의 트렌치를 생성하는 커팅장치(cutting device)로서,
    커팅 프레임(cutting frame), 제1 커팅 단면을 절단하는 제1 커팅 휠 배열장치(first cutting wheel arrangement) 및 제2 커팅 단면을 절단하는 제2 커팅 휠 배열장치(second cutting wheel arrangement)를 포함하는 트렌치 벽 커터(trench wall cutter)를 포함하며,
    상기 커팅 프레임 밑의 흙 물질(ground material)을 제거하기 위해 중립 위치에서 제1 및 제2 커팅 휠 배열장치가 상기 커팅 프레임의 밑면에 서로 인접하여 배열되고,
    상기 트렌치 벽 커터는 중립 위치에서 상기 제1 커팅 휠 배열장치를 상기 제2 커팅 휠 배열장치 밑으로 비스듬하게 놓인 방향으로 제1 및 제2 커팅 단면이 겹치는 확대 위치로 조정할 수 있는 조정 수단(adjusting means)을 포함하는 커팅 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 조정 장치는 두 평행한 스티어링 바(steering bar)를 포함하며, 상기 스티어링 바를 통해 상기 제1 커팅 휠 배열장치가 상기 커팅 프레임에 연결되는 커팅 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 커팅 프레임은 상기 트렌치 벽 커터의 가이드 측에 가이드 폴(guide pole)에서 상기 커팅 프레임을 안내하는 적어도 하나의 가이드 수단(guide means)을 포함하는 커팅 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 가이드 수단은 수직 방향으로 배열되는 적어도 두 개의 가이드 슈(guide shoe)를 포함하는 커팅 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제2 커팅 휠 배열장치보다 조정가능한 상기 제1 커팅 휠 배열장치가 상기 가이드 측에 가깝게 배열되는 커팅 장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 가이드 수단에 의해 상기 트렌치 벽 커터가 안내되는 가이드 폴(guide pole)이 제공되며,
    상기 가이드 폴은 상기 커팅 휠 배열장치에 의해 제거되는 흙 물질을 운반하는 적어도 하나의 컨베이어 라인(conveyor line)을 포함하는 커팅 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 커팅 휠 배열장치는 적어도 하나의 제1 커팅 휠을 포함하며,
    상기 제2 커팅 휠 배열장치는 적어도 하나의 제2 커팅 휠을 포함하고,
    상기 제1 커팅 휠 및 제2 커팅 휠은 동일한 커팅 방향을 가지는 커팅 장치.
  8. 제3항에 있어서,
    커팅 방향으로 회전 중인 커팅 휠은 상기 가이드 측을 향하여 상기 커팅 휠의 밑면에서 흙 물질은 운반하는 커팅 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 트렌치 벽 커터는 케이블 서스팬션(cable suspension)에 매달려 있는 커팅 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제2 커팅 휠 배열장치는 상기 커팅 프레임에 고정되어 배열되는 커팅 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 조정 수단은 적어도 하나의 유압 실린더를 포함하며, 상기 유압 실린더의 한쪽은 상기 커팅 프레임에 연결되고 상기 유압 실린더의 다른 한쪽은 상기 제1 커팅 휠 배열장치에 연결되는 커팅 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    트렌치 벽에 상기 트렌치 벽 커터를 고정하는 적어도 하나의 확장가능한 플랩이 상기 커팅 프레임에 제공되는 커팅 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 확장가능한 플랩은 두 개의 플랩 스티어링 바(flap steering bar)를 통해 상기 커팅 프레임에 연결되는 커팅 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    트렌치 벽에 상기 트렌치 벽 커터를 고정하는 적어도 두 개의 확장가능한 플랩이 제공되며, 두 플랩이 서로에 대해 수직방향으로 확대될 수 있는 커팅 장치.
  15. 제1항에 따른 커팅 장치의 트렌치 벽 커터의 커팅 휠 배열장치가 작동되어 상기 트렌치 벽 커터가 지면으로 도입되는 지면에 수직방향의 트렌치를 생성하는 방법.
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