KR20110015447A

KR20110015447A - 캡 라이저를 구비한 파이프 부설기

Info

Publication number: KR20110015447A
Application number: KR1020107029398A
Authority: KR
Inventors: 다니엘 에드워드 데이비스
Original assignee: 볼보 컨스트럭션 이큅먼트 에이비
Priority date: 2008-05-29
Filing date: 2009-05-29
Publication date: 2011-02-15
Also published as: JP2011523924A; CN102046450B; US20090297275A1; DE112009001266T5; KR20130095837A; KR101305867B1; CN102046450A; US8152412B2; WO2009148963A1

Abstract

적어도 두 개의 트랙을 갖는 하부 주행체 및 메인 조립체를 갖는 파이프 부설기가 제공된다. 각각의 트랙은 하부 주행체에 결합되는 트랙 프레임, 및 상기 트랙 프레임에 의해 지지되고 트랙 프레임 주위로 이동가능한 트랙 슈를 갖는다. 메인 조립체는 하부 주행체에 의해 지지되고 하부 주행체에 대해 회전가능하며; 메인 프레임, 메인 프레임에 피봇 장착되는 붐, 조작자 캡, 및 조작자 캡을 메인 프레임에 연결하는 캡 라이저를 갖는다. 캡 라이저는 조작자 캡을 메인 프레임에 대해 선택적으로 상승 및 하강시키도록 작동할 수 있다. 조작자 캡, 상기 캡을 차량 프레임에 연결하고 조작자의 시야를 변경하기 위해 캡을 이동시키기 위한 조절 기구, 및 상기 캡을 정렬하기 위한 가이드를 구비하는 가동 캡 조립체도 제공된다. 가동 캡을 갖는 파이프 부설기를 사용하여 파이프를 부설하기 위한 방법도 제공된다.

Description

캡 라이저를 구비한 파이프 부설기{PIPELAYER WITH CAB RISER}

관련 출원의 상호-참조

본 출원은, 2008년 5월 29일자로 출원되고 그 전체가 본 명세서에 원용되는 미국 가출원 제61/057,000호의 이익을 우선권으로 주장한다.

2007년 5월 9일자로 출원된 미국 특허 출원 제11/746,464호는 그 전체가 본 명세서에 원용된다.

본 발명의 실시예는 일반적으로 라이저 캡을 구비한 파이프 부설기에 관한 것이다.

도 1은 종래 기술의 파이프 부설기(pipelayer)(10)의 정면도이다. 파이프 부설기(10)는 통상적으로, 천연 가스 또는 가솔린과 같은 탄화수소를 수송하는 지하 파이프라인의 건설 용으로 사용된다. 파이프 부설기의 통상적인 작동은 무거운 파이프(12)를 들어올리고, 운반하고, 내려놓는 것을 포함한다. 파이프 부설기(10)는 그 측부에 배치되는 조종 붐(boom)(42)을 갖는 크롤러 또는 트랙터-타입 차량이다. 이 때문에, 파이프 부설기(10)는 사이드붐으로 지칭된다.

파이프 부설기(10)는 제1 및 제2 양 측부(16, 18)와 라디에이터 가드(20)를 갖는 메인 프레임 조립체(14)를 더 구비한다. 파이프 부설기(10)는 제1 및 제2 무단 자동-부설(self-laying) 트랙 조립체(22, 24)를 구비하며, 트랙 조립체(22, 24)의 각각은 롤러 프레임을 갖는다. 각각의 트랙 조립체(22, 24)는 견고한 크로스 바(28) 및 피봇 샤프트에 의해 메인 프레임 조립체(14)의 각 측부(16, 18)에 연결된다. 파이프 부설기 프레임(32)은 메인 프레임 조립체(14)에 고정되는 제1 부분(34), 및 다수의 체결구에 의해 롤러 프레임 중 하나에 고정되는 제2 부분(36)을 갖는다. 제1 부분(34)은 핀 배치(40)에 의해 제2 부분(36)에 연결된다. 붐 아암(42)은 파이프 부설기 프레임의 제2 부분(36)에 피봇 연결되는 제1 단부 부분(44), 및 케이블 작동식 로드(load) 블록 조립체(48)를 지지하는 제2 단부 부분(46)을 갖는다. 권상기(drawwork)(50)는 블록 조립체(48)와 파이프(12)를 승강시키기 위해 케이블(52)을 잡아당기고 내보낸다. 유체 작동식 실린더(54)는 파이프 부설기 프레임(32)에 연결되는 제1 단부 부분(56), 및 붐 아암의 제2 단부 부분(46)에 해제가능하게 연결되는 제2 단부 부분(58)을 갖는다. 메인 프레임(14)에는 균형추(55)가 부착된다. 균형추(55)는 또한 파이프 부설기 프레임(32)과 유사한 균형추 프레임(도시되지 않음)에 의해 롤러 프레임 중 하나에 고정될 수 있다.

파이프 부설기(10)의 붐 아암(42)은 트랙 조립체(22, 24)의 구동 없이는 회전할 수 없다. 파이프 부설기 트렌치에 대해 파이프 부설기의 반대쪽에 배치된 파이프 배송 차량으로부터 파이프 피스를 인도하려면, 파이프 부설기는 붐이 파이프 배송 차량과 대면하여 파이프를 픽업하도록 트랙 조립체(22, 24)를 180도 선회 구동시켜야 하며, 붐 아암(42)이 트렌치와 대면하여 파이프 피스를 배송하도록 트랙 조립체(22, 24)를 180도 선회 구동시켜야 한다.

또한, 파이프 부설기(10)는 특수 차량이다. 파이프 부설 작업 개소에서 굴착과 같은 다른 작업을 수행하도록 구성되어 있지 않다. 파이프 부설 임무가 완료되면, 파이프 부설기는 다시 필요할 때까지 마당에서 놀고 있을 수 있으며, 이 기간이 길 수도 있다.

일 태양에서는, 적어도 두 개의 트랙을 갖는 하부 주행체(undercarriage) 및 상기 하부 주행체에 의해 지지되고 하부 주행체에 대해 회전가능한 메인 조립체를 갖는 파이프 부설기가 제공된다. 각각의 트랙은 하부 주행체에 결합되는 트랙 프레임, 및 상기 트랙 프레임에 의해 지지되고 트랙 프레임 주위로 이동가능한 트랙 슈를 갖는다. 메인 조립체는 메인 프레임, 메인 프레임에 피봇 장착되는 붐, 조작자 캡(cab), 및 조작자 캡을 메인 프레임에 연결하는 캡 라이저를 갖는다. 캡 라이저는 조작자 캡을 메인 프레임에 대해 선택적으로 상승 및 하강시키도록 작동할 수 있다.

다른 태양에서는, 산업 차량용 가동 캡 조립체가 제공된다. 가동 캡 라이저 조립체는 조작자 캡, 조작자 캡을 산업 차량 프레임에 연결하고 조작자의 시야 수정을 위해 조작자 캡을 산업 차량에 대해 선택적으로 이동시키도록 구성된 조절 기구, 및 산업 차량 프레임에 대한 조작자 캡의 적절한 정렬과 이동을 보장하기 위한 가이드 기구를 구비한다.

다른 태양에서는, 조작자 캡의 높이를 조절하기 위한 캡 라이저가 구비된 파이프 부설기를 사용하는 파이프 부설 방법이 제공된다. 이 방법은 파이프 부설기의 붐을 사용하여 파이프를 리프트하는 단계, 붐과 파이프를 파이프 부설기 하부 주행체에 대해 회전시키는 단계, 그 안에 파이프가 배치될 트렌치에 대한 다른 시야를 제공하기 위해 파이프 부설기 하부 주행체에 대한 조작자 캡의 위치를 조절하는 단계, 및 파이프 부설기를 사용하여 파이프를 트렌치 내로 하강시키는 단계를 포함한다.

본 발명의 개요의 상기 인용은 예시적인 목적으로 제공된 것이지, 어떤 식으로든 본 발명을 제한하려는 것이 아니다.

본 발명의 전술한 특징이 상세하게 이해될 수 있도록, 앞서 간략히 요약된 본 발명의 보다 구체적인 설명은, 그 일부가 첨부도면에 도시되어 있는 실시예를 참조하여 이루어질 수 있다. 그러나, 첨부도면은 본 발명의 통상적인 실시예를 도시할 뿐이며, 따라서 그 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않아야 함을 알아야 하는데, 왜냐면 본 발명은 다른 동등하게 효과적인 실시예를 허용할 수 있기 때문이다.
도 1은 종래 기술의 파이프 부설기의 정면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 부설기의 사시도이다. 도 2a는 본 발명의 일부 실시예에 따라 붐 피봇이 파이프 부설기의 장방형 설치면적 및 장방형 선단 지주 내에 있게 되는 파이프 부설기의 구성을 도시하는 개략도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른, 수송용 파이프 부설기 로딩 방법의 도시도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 파이프 부설 작업의 도시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 파이프 부설기의 직교 도시도이다.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 다른 실시예에 따른, 착탈가능한 균형추 시스템(RCW: removable counterweight system)의 도시도이다. 도 6a는 균형추가 메인 프레임과 결합되는 제1 위치에서의 RCW의 측면도이다. 도 6b는 균형추가 메인 프레임과 결합해제되고 지면에 세팅되는 제2 위치에서의 RCW의 측면도이다. 도 6c는 균형추의 정면도이다. 도 6d는 180-180 선상에서 취한 도 18c의 단면도이다.
도 7a는 본 발명의 다른 실시예에 따른, 캡 라이저의 작동을 도시하는 파이프 부설기의 도시도이다. 도 7a 내지 도 7d는 캡 라이저가 상승 위치에 있는 상태의 파이프 부설기의 다양한 도시도이다. 도 7e는 본 발명의 일부 실시예에 따라 수평 이동하도록 구비되는 캡 라이저의 도시도이다. 도 7f는 본 발명의 일부 실시예에 따라 수평 및 수직 양 방향으로 이동하도록 구비된 캡 라이저를 도시하는 도면이다.
도 8a는 본 발명의 일부 실시예에 따른 캡 라이저의 도시도이다. 도 8b는 본 발명의 일부 실시예에 따른 캡 라이저의 상세도이다. 도 8c는 본 발명의 일부 실시예에 따른, 테스트 벤치에 고정된 캡 라이저의 상승 위치에서의 사진이다. 도 8d는 본 발명의 일부 실시예에 따른, 테스트 벤치에 고정된 캡 라이저의 하강 위치에서의 사진이다. 도 8e는 본 발명의 일부 실시예에 따른 로킹 기구의 도시도이다.
도 9는 본 발명의 일부 실시예에 따른 가변 트랙 시스템의 작동을 도시하는 파이프 부설기의 도시도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 캡 콘트롤러의 사진이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 부설기(100)의 사시도이다. 파이프 부설기(100)는 메인 조립체(150a)가 하부 주행체(150b)에 대해 회전할 수 있도록 하부 주행체(150b) 상에 탑재되는 메인 조립체(150a)를 구비한다. 도시된 위치에서, 메인 조립체(150a)의 종축(Lmf)은 하부 주행체(150b)의 종축(Luc)에 수직하다.

메인 조립체(150a)는 메인 프레임(105), 어댑터(110), 캡(115), 붐(120), 피스톤 및 실린더 조립체(125), 윈치(130), 풀리 블록(135), 로드 블록(140), 균형추(145), 및 엔진(147)을 구비할 수 있다. 메인 프레임(105)은 제1 측부(105a)와 상기 제1 측부(105a)로부터 먼 제2 측부(105b)를 갖는다. 제1 측부(105a)에 부착되는 것은 어댑터(110) 및 조작자의 캡(115)이다. 120p에서 어댑터(110)에 피봇부착되는 것은 붐(120)의 제1 종방향 단부이다. 본 명세서에서 사용되는 용어, 피봇부착(pivoted) 또는 피봇은 힌지와 같은 단일축 피봇, 및 유니버셜 조인트와 같은 양축(double axis) 피봇을 포함한다. 피스톤 및 실린더 조립체(PCA: piston and cylinder assembly)(125)는 또한, PCA(125)의 신장이 붐을 하강시키고 PCA의 후퇴가 붐(120)을 상승시키도록 어댑터(110) 및 붐(120)에 피봇부착된다. 어댑터(110)는 붐(120)이 굴착기 붐(도시되지 않음) 또는 크레인 붐(도시되지 않음)으로 교체될 수 있도록 프레임(110)에 착탈가능하게 부착될 수 있다. 대안적으로, 붐(120)과 PCA(125)은 메인 프레임(105) 및 생략된 어댑터(110)에 직접 피봇부착될 수도 있다.

붐(120)의 종방향 단부 근처에는 윈치(130)가 부착된다. 윈치(130)는 케이블(132)(부분적으로만 도시됨)로 주위가 래핑된 드럼을 구비한다. 드럼은 윈치의 하우징에 대해 회전가능하다. 드럼은 유압식 모터 또는 전동 모터(도시되지 않음)에 의해 구동될 수 있다. 붐(120)의 제2 종방향 단부에는 풀리 블록(135)이 피봇부착된다. 케이블(132)에 의해 풀리 블록(135)으로부터 로드 블록(140)이 매달려있다. 블록(135, 140)의 각각은 다수의 풀리 또는 도르래(sheave)를 구비한다. 케이블(132)은 기계적 장점을 달성하기 위해 윈치 드럼으로부터 붐(120)을 따라서 그리고 풀리 블록(135) 및 로드 블록(140)의 도르래 주위로 연장된다. 드럼으로부터 케이블(132)이 풀려나면 로드 블록(140)이 하강되며, 드럼 주위에 케이블(132)이 감기면 로드 블록(140)이 상승된다.

붐(120)은 A-프레임일 수 있으며, 두 개의 일차 구조 부재(120a, b)와 두 개의 크로스 바를 구비할 수 있다. 붐(120)은 또한, 하나의 일차 구조 부재(120a)가 메인 프레임(105)으로부터 연장될 때의 수직 축에 대한 제1 각도가 다른 일차 구조 부재(120b)가 메인 프레임으로부터 연장될 때의 수직 축에 대한 제2 각도보다 작기 때문에 비대칭적일 수 있다. 비대칭 설계는 대칭 설계에 비해서 조작자에게 보다 양호한 가시성을 제공할 수 있으며 붐의 로딩 특성을 향상시킨다. 구조 부재(120a, 120b)는 고강도 스틸 정방형 튜브로 제조될 수 있다. 대안적으로, 붐은 대칭 A-프레임일 수 있거나 또는 단일 구조 부재만 구비할 수도 있다.

제2 측부(105b)에는 균형추(145)가 부착된다. 메인 프레임의 제2 측부(105b)에는 엔진(147)이 수용된다. 엔진(147)은 캡 센서, PCA(125) 및 윈치(130)와 같은 구성요소에 유압 또는 전기 에너지를 제공하기 위해 유압 펌프(도시되지 않음) 및 직류 발전기 또는 교류 발전기(도시되지 않음)를 구동시킬 수 있다. 이들 구성요소를 연결하기 위한 관련 유압 및 전기 회로(도시되지 않음) 또한 제공될 수 있다. 엔진은 디젤 엔진이거나 대체 연료 엔진일 수 있다. 대체 연료 엔진의 예로는 디젤-전기 하이브리드 및 수소 연료-전지가 포함된다. 디젤-전기 하이브리드는 보다 작은 디젤 엔진, 및 디젤 엔진의 작동 없이 파이프 부설기(100)의 작동을 가능하게 하는 배터리 뱅크(도시되지 않음)를 사용할 수 있다.

하부 주행체(150b)에 대한 메인 조립체(150a)의 회전과 하부 주행체(150b)에 의한 메인 조립체(150a) 지지는 회전 구동 기구(도시되지 않음)와 베어링(도시되지 않음)에 의해 제공된다. 회전 구동 기구는, 하부 주행체(150)에 회전 결합된 기어(도시되지 않음)와 메쉬결합되는 피니언(도시되지 않음)에 회전 결합되고 메인 프레임에 부착되는 유압 또는 전동 모터(도시되지 않음)를 구비할 수 있다. 모터의 작동은 메인 조립체(150a)가 하부 주행체(150b)에 대해 회전하게 할 것이다. 회전 구동 기구는 메인 조립체(150a)를 하부 주행체(150b)에 대해 선택적으로 회전 결합시키기 위한 슬루(slew) 로크 기구(도시되지 않음)를 더 구비할 수 있다. 슬루 로크 기구는 유압 실린더 또는 전동 모터(도시되지 않음)의 작동을 통해서 기어와 선택적으로 결합될 수 있는 기어 투쓰(도시되지 않음), 및 상기 투쓰와 기어의 결합을 확인하기 위한 근접 스위치를 구비할 수 있다. 기어와 투쓰의 결합은 메인 조립체(150a)를 하부 주행체(150b)에 회전 결합시킨다. 근접 스위치에 의한 결합 확인은 또한 모터의 작동을 방지한다. 슬루 로크는 파이프 부설기(100)를 비탈진 경사에서 작동시키는데 특히 유용하다.

대안적으로, 슬루 로크 기구는 모터에 합체되는 디스크(도시되지 않음) 및 상기 디스크를 유지하기 위한 유지 기구를 구비할 수 있다. 슬루 로크 기구는, 회전 모터가 정지될 때는 디스크가 모터의 로터를 회전하지 못하게 고정시키도록 유지 기구에 의해 유지되고 모터가 기동될 때는 디스크가 모터로부터 유압식으로 또는 전기적으로 결합해제되어 로터를 자유롭게 만들도록 구성된다.

캡(115)은 조작자를 기상 조건으로부터 보호하고 조작자의 가시성을 허용하기 위해 벽, 천장 및 창을 구비한다. 메인 프레임(105a) 상의 캡(115) 배치는 조작자에게 전방, 좌측 및/또는 우측으로 방해받지 않는 시야를 허용할 수 있다. 캡(115)은 시트(도시되지 않음), 조작 계기(도시되지 않음) 및 조작 제어기(도시되지 않음)를 더 구비한다. 캡은 부하 관리 시스템(load management system: LMS)을 더 구비할 수 있다. LMS는 마이크로프로세서 기반 시스템이며, 붐 각도, 붐 용량 및/또는 로드 블록에 대한 부하를 산출 및 표시하기 위해 마이크로프로세서 콘트롤러와 연통하는 각종 센서를 구비한다. LMS는 다양한 작동 위치 및 표면 경사에 대한 붐 용량의 데이터베이스를 구비할 수 있다. LMS는 정격 용량에 임박, 도달하거나 및/또는 이를 초과할 때 조작자에게 청각적 및/또는 시각적 경고를 발할 수 있다.

LMS는 조작자가 다중-위치 파이프 부설 작업을 수행하기 전에 이 작업을 시뮬레이션할 수 있게 해준다. 조작자는 다양한 예상 작동 위치를 통해서 파이프 부설기를 이동시킬 수 있고 각 위치에서 부하 용량(load capacity)을 알 수 있다. 대안적으로, LMS는 각 위치에서 용량을 기록하고 실제 부하가 알려지면 작업을 시뮬레이션하도록 프로그래밍될 수 있다. 조작자는 부하를 픽업하여 임의의 예상 위치에서 부하가 부하 용량을 초과하는지를 평가할 수 있다. 초과할 경우 조작자는 부하가 안전하게 취급될 수 있을 때까지 예상 위치를 재구성할 수 있다. LMS는 또한 임박한 2-블록 사건을(로드 블록이 풀리 블록과 접촉할 때) 조작자에게 경고할 수 있다.

LMS 시스템은 또한 파이프 부설기(100)에 의해 수행되는 리프트의 이력을 로그기록할 수 있으며, 이 데이터는 나중 분석을 위해 컴퓨터에 다운로드될 수 있다. LMS는 후크 상에 근사 부하의 간단한 시각적 인디케이터를 제공하기 위해 외부의 붐-장착된 라이트 바(light bar)를 구비할 수 있다. 라이트 바는 라이트의 색채 설계를 구비할 수 있다. 예를 들어, 녹색 라이트는 크레인이 가벼운 부하 하에 있음을 의미하고, 황색 라이트는 무거운 부하를 나타내며, 적색 라이트는 높은 부하 조건을 표시한다. LMS는 또한 파이프 부설기가 작동하고 있는 표면의 경사를 감시할 수 있고 그 경사에 대응하는 적절한 부하 값을 표시할 수 있다. LMS는 제2 파이프 부설기(100)의 LMS와 통신할 수 있으며, 동시에 수행되는 파이프 부설 작업을 위한 두 대의 파이프 부설기 사이의 부하 분배를 나타낼 수 있다. 이 정보에 의해, 조작자는 최적의 부하 분배가 유지되도록 보장하기 위한 활동을 조정할 수 있다.

또한, LMS는 미세 스윙 시스템을 구비할 수 있다. 미세 스윙 시스템은 로드 블록(140) 및/또는 붐(120)에 의해 권양(捲揚: hoist)되는 편심 부하를 검출하기 위한 하나 이상의 센서를 구비할 수 있다. 센서는 LMS 콘트롤러와 데이터 통신할 수 있다. 편심 부하는 메인 조립체(105a)를 하부 주행체(105b)에 대해 잡아당길 수 있는 토크를 베어링에 가하여 위험한 상황을 발생시킬 수 있다. 슬루 로크가 결합되고 조작자가 편심 부하로 인해 슬루 로크를 부지불식간에 해제시키면, 유사한 위험이 발생될 수 있다. 미세 스윙 센서는 LMS 콘트롤러가 편심 부하를 검출하고 메인 조립체를 자동으로 회전시켜 부하를 제어하면서 중심조정시킬 수 있게 한다. 그 과정에서, LMS는 슬루 로크가 결합되면 슬루 로크를 무시할 수 있다. 대안적으로, LMS는 부하가 편심되는 것을 조작자에게 간단히 알려줘서 조작자가 수동으로 부하를 중심조정하게 할 수도 있다.

LMS는 그 개별 또는 다중 특징을 무시하기 위한 수동 무시 특징부를 구비할 수 있다. 로그 이력은 LMS가 무시되어도 여전히 기록될 수 있다.

하부 주행체(150b)는 베어링(155)에 부착되는 하부 프레임(160), 및 상기 하부 프레임(160)에 각각 착탈가능하게 부착되는 두 개의 트랙 조립체(175)를 구비할 수 있다. 각각의 트랙 조립체(175)는 트랙 프레임, 및 트랙 슈 또는 벨트(185)에 작동적으로 결합되는 스프로켓과 같은 하나 이상의 롤러(180a, b)를 구비한다. 트랙 슈(185)는 트랙 프레임 주위로 연장되며, 트랙 프레임에 대해 이동가능하다. 롤러(180a, b)는 트랙 프레임에 대해 회전할 수 있도록 트랙 프레임에 의해 지지된다. 롤러(180a, b) 중 하나는 구동 스프로켓이고 다른 하나는 아이들러 롤러일 수 있다. 구동 스프로켓에는 전동 또는 유압 트랙 모터의 로터(도시되지 않음)가 회전 결합될 수 있으며, 트랙 프레임에는 트랙 모터의 하우징이 부착될 수 있다. 전기 케이블 또는 유압 호스와 같은 도관이 메인 프레임(105)으로부터 트랙 모터로 연장될 수 있다. 이 도관은 신속-연결 이음쇠에 의해 트랙 모터에 연결될 수 있다. 트랙 모터의 작동은 트랙 프레임에 대한 트랙 슈(185)의 운동을 초래할 것이다.

도 2a는 붐 피봇(120p)이 파이프 부설기(100)의 장방형 외부 설치면적(OFP: outer footprint), 장방형 선단 지주(TF: tipping fulcrum), 및 장방형 내부 설치면적(IFP: inner footprint) 내에 위치하는 파이프 부설기(100)의 구조를 도시하는 개략도이다. 외부 설치면적(OFP)은 트랙 슈(185)의 외부에 의해 형성된다. 선단 지주(TF)는 트랙 슈(185) 각각의 종방향 중심선과 롤러(180a, b)의 종방향 중심선에 의해 형성된다. 내부 설치면적(IFP)은 트랙 슈(185)의 내부에 의해 형성된다. 붐 피봇(120p)은 또한 설치 면적(OFP, IFP)과 선단 지주(TF) 내에 수직으로 나란히 위치하므로, 하부 주행체에 대한 메인 프레임의 임의의 회전 위치(점선으로 도시됨)에서 설치면적과 선단 지주 내에 위치한다. 대안적으로, 붐 피봇(120p)은 외부 설치면적(OFP)과 선단 지주(TF) 사이에 또는 내부 설치면적(IFP)과 선단 지주(TF) 사이에 배치될 수도 있다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른, 파이프 부설기(100)를 공공 도로 위의 작업 개소 사이에서 수송하기 위해 파이프 부설기(100)를 부분 분해하여 둘 이상의 트랙터-트레일러(200a)(간명함을 위해 하나의 트레일러만 도시하고 S자형 관은 제거함) 상에 로딩하기 위한 방법을 도시한다. 트레일러(200a)는 표준 로우보이 플랫베드(lowboy flatbed) 트레일러일 수 있다. 도 3은 신장된 위치에 있는 아웃트리거(165)와 제1 트레일러(200a) 상에 설치된 트랙 조립체(175) 중 하나를 도시한다.

수송을 위한 파이프 부설기(100)의 분해 및 다음 작업 개소로 인도하기 위한 파이프 부설기(100)의 재조립을 용이하게 하기 위해, 트랙 조립체(175)의 각각은 트랙 프레임에 부착되는 하나 이상의 러그(lug)(190)를 구비할 수 있다. 각각의 러그(190)는 후크(190a)와 구멍(190b)을 구비할 수 있다. 각각의 러그(190)는 하부 프레임(160)의 브래킷 조립체(195)의 개구(195a) 내에 수용된다. 브래킷 조립체(195)는 개구(195a)를 형성하도록 이격된 두 개의 판(195d)을 구비할 수 있으며, 각각의 판(195d)은 하부 프레임(160)에 부착된다. 체결구(195b, c)(즉, 볼트 또는 핀)는 각각 판(195d) 내의 대응 구멍을 통해서 배치될 수 있다. 각각의 트랙 조립체(175)를 하부 프레임(160)에 부착하기 위해, 체결구(195c)가 제거되고 후크(190a)는 체결구(195b)와 결합되며 체결구(195c)는 이후 판(195d)의 구멍과 구멍(190b)을 통해서 삽입되고 이후 트랙 프레임에 (즉, 너트 또는 클립에 의해) 로크될 수 있다. 트랙 도관(110)은 이후 신속-연결 이음쇠에 의해 트랙 모터에 연결될 수 있다. 대안적으로, 러그(190)는 하부 프레임(160)에 부착될 수 있으며 브래킷 조립체(195)는 트랙 프레임에 부착될 수 있다. 대안적으로, 트랙 조립체(175)의 각각이 하부 프레임(160)에 종래 방식으로 부착될 수도 있다.

파이프 부설기(100)의 수송을 위한 분해와 인도를 위한 재조립을 더 용이하게 하기 위해, 하부 주행체(150b)는 하부 프레임(160)에 대해 선택적으로 피봇되는 하나 이상의 아웃트리거(165)를 구비할 수 있다. 각각의 아웃트리거(165)는 제1 아암(165a), 제2 아암(165b), 제3 아암(165c), 및 패드(165d)를 구비할 수 있다. 제1 아암(165a)은 하부 프레임(160)에 대해 선택적으로 피봇된다. 제2 아암(165b)은 제1 아암에 대해 선택적으로 피봇되며 제1 아암(165a) 내에서 후퇴가능하다. 제3 아암(165c)은 제2 아암(165b)에 선택적으로 종방향 결합되며 제3 아암(165c) 내에서 후퇴가능하다. 패드(165d)는 제3 아암(165c)에 대해 피봇된다. 아웃트리거(165)는 신장 위치와 후퇴 위치 사이에서 작동될 수 있다.

후퇴 위치(도 2)에서 시작하여, 제1 아암(165a)은 하부 프레임(160)에 대한 후퇴 위치로부터 하부 프레임(160)의 측부에 대략 수직한 신장 위치로 피봇된다. 제1 아암(165a)은 이후 위치 로크될 수 있다. 이후 제1 아암(165a) 내부로부터 제2 아암(165b)이 신장된다. 제2 아암(165b)은 신장됨에 따라 하방으로 피봇되기 시작할 수 있거나, 또는 제1 아암에 평행한 위치에 로크될 수 있다. 완전히 신장될 때, 제2 아암(165b)은 제1 아암(165a)에 대해 수직한 위치로 피봇되거나 또는 이러한 위치로 피봇될 수 있도록 언로크된다. 제2 아암(165b)은 이후 수직 위치에 로크된다. 제3 아암(165c)과 패드(165d)는 이후 제2 아암(165b) 내로부터 신장될 수 있다. 제3 아암(165c)이 신장됨에 따라, 패드(165d)는 지면과 접촉할 것이고 파이프 부설기를 트랙 슈(185)로부터 들어올리기 시작할 것이다. 아암(165)은 모든 아암이 동시에 작동하도록 조정될 수 있다. 제3 아암(165c)이 완전히 신장되면, 제3 아암(165c)은 위치 로크될 수 있다. 아웃트리거(165)는 이후 완전히 작동된다.

트랙 조립체(175)는 이후 제거될 수 있다. 아웃트리거(165)를 후퇴 위치로 작동시키기 위해서는, 상기 과정이 역으로 이루어진다. 아웃트리거(165)의 작동은 완전히 자동화될 수 있으며, 조작자가 지면으로부터의 아웃트리거(165) 작동을 볼 수 있도록 리모콘(도시되지 않음)에 의해 캡으로부터 및/또는 무선으로 제어될 수 있다. 아웃트리거(165) 작동의 자동화는 제1 아암(165a)을 피봇시키기 위한 유압 또는 전동 모터 또는 피스톤(도시되지 않음), 및 제2 아암(165b)과 제3 아암(165c) 및 로킹 기구를 작동시키기 위한 유압 또는 전기 라인(도시되지 않음)을 제공함으로써 달성될 수 있다.

아웃트리거(165)는 파이프 부설기(100)를 트랙 슈(185)로부터 들어올리도록 작동된다. 체결구(195c)는 제거된다. 붐(120)과 로드 블록(140)을 사용하여 트랙 조립체(175)를 하부 프레임(160)으로부터 들어올린다. 이를 달성하기 위해, 붐(120)은 실질적으로 수직 위치로 상승될 수 있으며 로드 블록(140)은 제거되는 트랙 조립체(175)로 하강될 수 있다. 트랙 조립체(175)는, 트랙 조립체(175)의 에지를 파지하고 로드 블록(140)에 대한 연결을 위한 리프팅 러그를 갖는 클램프(250)를 부착함으로써 로딩에 대해 준비할 수 있다. 대안적으로, 클램프(250) 대신에 후크를 갖는 체인(도시되지 않음)이 사용될 수 있다. 로드 블록(140)은 트랙 조립체(175)를 하부 프레임(160)으로부터 들어올리기 위해 상승될 수 있다. 붐(120)은 이후 트랙 조립체(175)를 트레일러 위로 이동시키기 위해 하강될 수 있다. 로드 블록(140)은 이후 트레일러(200a) 상에 트랙 조립체(175)를 세팅시키기 위해 하강될 수 있다. 제2 트랙 조립체(175)의 제거는 제1 트랙 조립체(175)의 제거와 유사하며, 추가적으로 메인 조립체(150a)는 캡(115)이 제2 트랙 조립체(175)와 대면하도록 회전될 수 있고 이후 제2 트랙 조립체(175)가 고정된 후에는 제2 트랙 조립체(175)가 트레일러(200a) 상에 배치될 수 있도록 다시 회전될 수 있다. 대안적으로, 트레일러(200a)는 대신에 제2 트랙 조립체(175) 근처로 이동될 수 있다.

트랙 조립체(175)가 제거되어 제1 트레일러(200a) 상에 로딩된 후에, 제2 트레일러는 잔여 파이프 부설기(100) 아래에 백업을 위해 정렬된다. 제2 트레일러는 그 종축이 하부 주행체(150b)의 종축 Luc에 수직하도록 배치된다. 이는 하부 프레임(160)의 길이가 제2 트레일러의 폭 이하이거나 실질적으로 이하일 수 있고 하부 프레임(160)의 폭이 제2 트레일러(200b)의 폭을 초과하거나 실질적으로 초과할 수 있기 때문이다. 메인 조립체(150a)는 조작자가 제2 트레일러 백업을 볼 수 있도록 캡(115)이 제2 트레일러와 대면하도록 배향될 수 있다. 대안적으로, 메인 조립체(150a)는 캡(115)이 제2 트레일러로부터 외면하도록 배향될 수 있으며 조작자는 캡(115)을 나가서 지면으로부터 트레일러의 백업을 볼 수도 있다.

이후 제2 트레일러의 백업이 시작된다. 아웃트리거(165)는 제2 트레일러의 차축이 잔여 파이프 부설기(100) 아래를 통과하기에 충분한 간극을 제공한다. 제2 트레일러의 백업을 완성하기 전에, 메인 조립체(150a)는 트럭 조작자가 균형추(145) 또는 메인 프레임(105)의 제2 측부(105b)를 제2 트레일러의 전방 단부(트랙터 근처 단부)와 실질적으로 수직하게 정렬시켜 배치할 수 있도록 180도 회전될 수(또는 그 위치에 이미 있을 수) 있다.

잔여 파이프 부설기(100)가 제2 트레일러의 전방 단부와 정렬되면, 아웃트리거(165)는 하부 프레임(160)이 제2 트레일러 상에 얹힐 때까지 후퇴된다. 아웃트리거(165)는 이후 수송을 위해 후퇴 위치로 완전히 작동될 수 있다. 붐(120)은 이후 수평 또는 거의 수평 위치로 하강될 수 있다. 붐(120)은 제2 트레일러의 후방 단부 위에 매달릴 수 있다. (오버행의 길이 및 로컬 수송 법칙에 따라) 오버행을 수용하기 위해 제2 트레일러의 후방 단부에는 스팅어(stinger) 또는 플립 트레일러(도시되지 않음)가 걸릴 수 있다. 대안적으로, 오버행이 전혀 없도록 짧은 붐이 사용될 수도 있다. 파이프 부설기(100)는 이후 두 개의 트랙터-트레일러(200a)를 사용하여 다른 작업 개소로 수송될 수 있다.

대안적으로, 균형추(145)와 붐(120)이 이후 제거되고 제3 트레일러(도시되지 않음) 상에서 수송될 수 있다. 대안적으로, 균형추(145)와 붐(120)은 잔여 파이프 부설기(100)를 제2 트레일러 상에 로딩하기 전에 제거될 수도 있다. 스팅어 트레일러는 제2 트레일러 용으로 사용되지 않을 것이다. 붐(120)에는 제3 트레일러와 대면하고 붐(120)의 제1 단부를 지지하는 윈치(130)가 로딩된다. 대안적으로, 붐(120)에는 제3 트레일러로부터 외면하는 윈치(130)가 로딩될 수 있으며 붐(120)의 제1 단부를 지지하기 위해 블록(도시되지 않음)이 사용될 수 있다.

PCA(125)는 잔여 파이프 부설기(100) 상에 남아있을 수 있거나, 붐(120)과 함께 제거될 수 있거나, 또는 붐(120)과 잔여 파이프 부설기(100) 양자로부터 제거될 수 있다. PCA(125)가 잔여 파이프 부설기(100) 상에 남아있으면, 자유 단부가 브래킷(도시되지 않음)에 의해 지지될 수 있다. PCA(125)가 붐(120)과 잔여 파이프 부설기(100) 양자로부터 제거되면, 이는 제2 단부 또는 제3 단부 상에서 수송될 수 있다. 대안적으로, 어댑터(110)가 사용되면, 어댑터(110)와 붐(120)이 함께[PCA(125)를 분해할 필요 없이] 제3 트레일러 상에[균형추(145)와 함께] 로딩되거나 붐(120)이 어댑터(110)로부터 분리되어 로딩될 수 있다. 대안적으로, 붐(120)과 균형추(145) 중 하나만이 잔여 파이프 부설기(100)로부터 제거되어 제3 트레일러 상에 로딩될 수도 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른, 하나 이상의 파이프 부설기(100)를 사용하는 파이프 부설 작업을 도시한다. 도 4는 파이프 부설 작업의 짧은 파이프 수송 동작을 도시한다. 수행될 수 있는 파이프 부설 작업의 대안적 또는 추가적 동작에는 짧은 파이프 중심조정/연결 동작, 긴 파이프 중심조정/연결 동작, 및 경사지에서 수행되는 중심조정/연결 동작이 포함된다.

파이프 부설 작업 시에는, 하기 동작이 반복될 수 있다: (a) 짧은 파이프 수송 동작: 재료 취급 차량(335) 상에 적재된 짧은 파이프(336)가 트렌치(337) 근처 장소로 이동되고 일직선으로 배치됨; (b) 짧은 파이프 중심조정/연결 동작: 상기 짧은 파이프 수송 동작에 의해 트렌치(337) 근처 장소에 정렬된 적당한 개수의 짧은 파이프(336)를 용접에 의해 긴 파이프(도시되지 않음)로 연결; 및 (c) 긴 파이프 중심조정/연결 동작: 상기 짧은 파이프 중심조정/연결 동작에 의해 준비된 긴 파이프(도시되지 않음)를 용접에 의해 공사 중인 파이프라인(도시되지 않음)에 연결.

파여진 트렌치(dug trench)(337)의 우측에는 짧은 파이프 수송 작업 시의 작업 현장(WF: working field)이 형성된다. 작업 현장(WF)에는, 파여진 트렌치(337)의 측부로부터 파이프 부설기(100)용 이동 공간(RS₁) 및 재료 취급 차량(335)용 이동 공간(RS₂)이 이 순서로 배치되며, 따라서 파이프 부설기(100)와 재료 취급 차량(335)은 파여진 트렌치(337)와 평행한 작동 방향으로 함께 이동할 수 있다. 하부 주행체(150b)의 자체-추진에 의해 파이프 부설기(100)가 작동 방향으로 짧은 파이프(336) 정렬의 계획된 피치에 대응하는 거리를 이동할 수 있게 된 후에, 메인 조립체(150a)는 재료 취급 차량(335)으로부터 짧은 파이프(336)를 하나 취하여 상기 파여진 트렌치(337) 근처에 배치하기 위해 대략 선회한다. 각각의 짧은 파이프(336)는 그 주위로 슬라이딩 T를 래핑함으로써 부설 준비된다. 이 작업을 반복함으로써, 재료 취급 차량(335)에 적재된 짧은 파이프(336)의 일부 또는 전부가 상기 파여진 트렌치(337) 근처의 장소로 이동되어 그곳에 정렬된다.

짧은 파이프 중심조정/연결 동작에서는, 파여진 트렌치(337) 근처 장소에 정렬된 짧은 파이프(336)가 용접 작업에 적합한 높이로 상승되며, 인접하는 짧은 파이프의 종축이 상호 일치하도록 중심조정된다. 짧은 파이프(336)의 중심조정은 권양 조작자(hoist-man)로부터의 지령에 기초하여 다수의 파이프 부설기(100)를 협동시킴으로써 이루어진다.

긴 파이프 중심조정/연결 동작에서는, 긴 파이프의 단부와 공사 중인 파이프 부설기의 단부가 용접 작업에 적합한 높이로 상승되며 이들 단부의 종축이 상호 일치하도록 중심조정된다. 단부의 중심조정은 또한 권양 조작자로부터의 지령에 기초하여 다수의 파이프 부설기(100)를 협동시킴으로써 이루어진다.

중심조정/연결 동작 중 어느 하나가 경사지에서 이루어질 경우, 피봇식 풀리 블록(135)은 경사를 보상하며, 따라서 케이블(132)의 일부와 로드 블록(140)을 중력 방향으로 정렬 유지시킨다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 파이프 부설기(400)의 직교 도시도이다. 붐(120)을 권양하기 위해 PCA(125) 대신에 제2 윈치(430)가 사용된다. 제2 윈치(430)는 어댑터(110)에 부착되거나 메인 프레임(105)에 직접 부착되며, 그 주위에 제2 케이블(432)이 래핑된 제2 드럼을 구비한다. 제2 드럼은 제2 윈치(430)의 제2 하우징에 대해 회전할 수 있다. 제2 드럼은 유압 또는 전동 모터(도시되지 않음)에 의해 구동될 수 있다. 붐(120)의 제2 종방향 단부에는 제1 도르래 블록(435a)이 피봇 부착된다. 제2 도르래 블록(435b)은 제2 윈치 하우징, 어댑터(110)에 피봇 부착되거나 또는 메인 프레임(105)에 직접 피봇부착된다. 도르래 블록(435a, b)의 각각은 다수의 풀리 또는 도르래를 구비한다. 케이블(132)은 기계적 장점을 얻기 위해 제2 드럼으로부터 도르래 블록(435a, b)의 도르래 주위로 연장된다. 제2 윈치 드럼으로부터 케이블(432)을 풀어내면 붐(120)이 하강하고 제2 윈치 드럼 주위에 케이블(432)을 감으면 붐(120)이 상승한다. 파이프 부설기(400)의 로딩은 파이프 부설기(100)의 로딩과 유사하다. 제3 트레일러(200c)가 사용되면, 제1 도르래 블록(435a)은 간단하게 제거될 수 있고 잔여 파이프 부설기(400)와 함께 제2 트레일러(200b) 상에 로딩될 수 있다[어댑터(110)가 사용되는지에 따라 달라질 수 있고, 상기 참조]. 파이프 부설기(400)의 사용 및 로딩은 파이프 부설기(100)의 사용 및 로딩과 유사하다.

도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 다른 실시예에 따른, 착탈가능한 균형추 시스템(RCW)(500)의 도시도이다. 도 6a는 균형추(545)가 메인 프레임(105)에 착탈가능하게 부착되는 제1 위치[제2 측부(105b)]에서의 RCW(500)의 측면도이다. 도 6b는 균형추(545)가 메인 프레임(105)으로부터 분리되어 지면에 세팅되는 제2 위치에서의 RCW(500)의 측면도이다. 도 6c 및 도 6d에서 균형추(545)는 명료함을 위해 개별 도시되어 있다. 도 6c는 균형추(545)의 정면도이다. 도 6d는 6D-6D 선상에서 취한 도 6c의 단면도이다.

RCW(500)는 균형추(145) 대신에 파이프 부설기(100, 400, 700) 상에 설치될 수도 있다. RCW(500)는 제1 위치와 제2 위치 사이에서 유압식으로 작동될 수 있다. RCW(500)는 캡(115)으로부터 및/또는 메인 프레임(105) 상에 설치된 제어부(도시되지 않음)로부터 작동될 수 있다. RCW(500)는 파이프 부설기(100)(또는 400)가 급경사에서 작동되는 경우에 균형추(545)의 신속하고, 자동화된, 독립적인 제거를 가능하게 한다. 급경사 작동 중에, 균형추(145/545)는 하부 주행체(150b)에 대한 메인 조립체(150a)의 특정한 회전 배향 및/또는 로딩 경우에 파이프 부설기(100)를 불안정하게 만든다. 균형추(545)의 제거는 급경사에서 파이프 부설기(100)의 보다 다양한 작동을 가능하게 한다. 대안적으로 또는 추가적으로, 하부 프레임(160)의 중량은 무게추(도시되지 않음)를 추가하거나 구조 부재의 두께를 증가시켜 균형추(545)의 제거를 보상하고 및/또는 급경사에서의 파이프 부설기(100)의 안정성을 증대시킴으로써 증가될 수 있다. 급경사 작동을 위한 RCW의 사용에 대안적으로 또는 추가적으로, RCW(500)는 제3 트레일러(200c)(전술함)에 균형추(545)를 로딩하기 위해 사용될 수 있다. 대안적으로, 파이프 부설기(100)는 불안정한 위치로부터의 파이프 부설기(100) 운동을 안전하게 제한하기 위해 LMS에 의존함으로써 급경사에서 RCW(500) 없이 작동될 수 있다.

RCW(500)는 피스톤 및 실린더 조립체(PCA)(505), 베이스(510), 헤드(520), 하나 이상의 전방 아암(525a), 하나 이상의 후방 아암(525b), 및 균형추(545)를 구비할 수 있다. 베이스(510)는 러그를 거쳐서 메인 프레임(105)에 부착된다. 하나 이상의 블록(명료함을 위해 도시되지 않음)이 베이스(510) 근처에서 메인 프레임(105)에 부착될 수 있다. PCA(505)는 러그를 거쳐서 메인 프레임(105)에 피봇부착되고, 헤드(520)에 피봇부착된다. 전방 아암(525a)은 러그를 거쳐서 메인 프레임(105)에 피봇부착되고 헤드(520)에 피봇부착된다. 후방 아암(525b)은 러그를 거쳐서 메인 프레임(105)에 피봇부착되고 헤드(520)에 피봇부착된다. 하나 이상의 포크(fork)(515) 역시 헤드(520)에 피봇부착된다. 포크(515)는 균형추(545)에 부착된 각각의 아이(eye)(545e)를 수용함으로써 균형추(545)가 헤드(520)에 피봇부착될 수 있게 한다. 포크를 관통하는 구멍이 아이(545e)를 통해서 각각의 구멍과 정렬되면, 핀(도시되지 않음)이 각각의 포크와 아이를 통해서 삽입되며, 따라서 균형추(545)가 헤드(520)에 고정된다. 포크(515)는 또한 그 종축에 대해 회전할 수 있다.

균형추(545)는 리세스(545r)가 형성된 보디, 리세스(545r)에 부착되고 그 안에 배치되는 하나 이상의 블록(545b), 및 리세스에 부착되고 그 안에 배치되는 아이(545e)를 구비한다. 아이(545e)는 블록(545b)을 거쳐서 보디에 부착될 수 있다. 균형추(545)가 제1 위치에 있을 때, PCA(505), 베이스(510), 아암(525a, b) 및 포크(515)는 리세스(545r) 내에 배치될 수 있다. 헤드(520)는 리세스(545r)로부터 상방으로 연장되거나 리세스(545r) 내에 배치될 수 있다.

PCA(505)가 완전히 신장되는 제1 위치에서 시작하여, PCA(505)의 후퇴는 균형추(545)가 지면에 안착할 때까지 헤드(520)[및 균형추(545)]를 메인 프레임(105)으로부터 수평으로 및 수직 하방으로 관절운동시킨다. 전방 아암(525a) 및 후방 아암(525b)은 헤드(520)가 제1 위치와 제2 위치 사이를 관절운동할 때 헤드(520)를 지지한다. 균형추(545)가 지면에 안착하면, 핀이 제거될 수 있고 헤드(520)는 균형추(545) 없는 파이프 부설기 작동을 위해 적하되도록 제1 위치로 복귀할 수 있다. 균형추(545)를 재부착하기 위해서는, 상기 과정이 역전된다. 헤드(520)는 제2 위치로 관절운동하고, 핀이 삽입되며, PCA는 신장된다. PCA의 신장은 블록(545b)의 저부가 베이스(510) 상에 안착되고 블록(545b)의 면이 베이스 블록과 맞닿을 때까지 헤드(520)[및 균형추(545)]를 메인 프레임(105)으로부터 수평으로 및 수직 상방으로 관절운동시킨다. 균형추(545)가 베이스(510) 상에 안착하면 하나 이상의 안전 래치 기구(도시되지 않음)가 (수동으로 또는 자동으로) 작동될 수 있다. 또한, 균형추가 적절히 안착되었음을 확인하기 위해 근접 센서가 제공될 수 있다.

본 발명의 일부 실시예에 따른 파이프 부설기에는 캡 라이저가 구비될 수 있다. 캡 라이저는 조작자가 파이프 부설 작업 중에 다른 위치, 바람직하게는 더 좋은 관찰 위치를 얻도록 조작자의 위치 변경이 가능하게 한다. 도 7a는 본 발명의 다른 실시예에 따른, 캡 라이저(800)의 작동을 도시하는 파이프 부설기(700)의 도시도이다. 도 7b 내지 도 7d는 캡 라이저(800)가 상승 위치에 있는 상태에서의 파이프 부설기(700)의 다양한 도시도이다. 캡 라이저(800)를 제외하고, 달리 언급되지 않으면, 파이프 부설기(700)는 파이프 부설기(100)와 유사할 수 있다. 캡 라이저(800)는 메인 프레임(105)에 부착될 수 있으며, 캡(115)을 상승 위치와 하강 위치 사이에서 수직 이동시키도록 작동할 수 있다. 이런 식으로, 조작자는 최적의 가시성을 얻기 위해 메인 프레임에 대한 캡의 높이를 조절할 수 있다. 캡 라이저(800)는 캡을 메인 프레임의 바닥으로부터 최대 거리 X(도 7c 참조), 예를 들면 1 내지 6피트(30.5cm 내지 1.83m), 약 2.5 피트(76.2cm) 상승시킬 수 있다.

캡 라이저는 캡의 수직 높이 조절을 가능하게 할 수 있으며, 따라서 조작자는 파이프가 부설될 트렌치 안을 내려다 볼 수 있다. 또한, 캡 라이저는 조작자가 트렌치에 더 가깝게 또는 트렌치 위에 위치할 수 있도록 아니면 보다 바람직한 관찰 위치를 얻을 수 있도록 또는 캡을 장애물이나 파이프 또는 기타 장비의 예상되는 또는 가능한 이동 경로를 벗어나게 이동시킬 수 있도록 조작자 캡의 추가 운동(예를 들면, 수평 운동, 각도 또는 곡선 운동)을 가능하게 할 수 있을 것으로 생각된다. 도 7e를 참조하면, 캡 라이저는 조작자가 트렌치 안을 직접 들여다 볼 수 있도록 수평으로, X방향으로 이동하도록 마련될 수 있다. 도 7f를 참조하면, 캡 라이저는 캡이 수평과 수직 양 방향으로, 예를 들면 X방향 및 Y방향으로 이동할 수 있도록 채널 상에서 이동하도록 마련될 수 있다. 물론, 캡이 트렌치를 향하여 전방으로 또는 전후 방향으로 이동할 수 있는 트랙 또는 링크장치 상에 장착될 수도 있음은 본 명세서로부터 자명할 것이다.

도 8a는 본 발명의 일부 실시예에 따른 캡 라이저의 측면도이다. 도 8b는 캡 라이저(800)의 상세도이다. 도 8c는 테스트 벤치에 고정된 캡 라이저의 상승 위치에서의 사진이다. 도 8d는 테스트 벤치에 고정된 캡 라이저의 하강 위치에서의 사진이다. 도 8e는 본 발명의 일부 실시예에 따른, 캡 라이저와 함께 사용될 수 있는 로킹 장치의 도시도이다.

도 8a를 참조하면, 캡 라이저(800)는 베이스(805), 프레임(810), 리프팅 기구(801), 및 정렬 기구(802)를 구비할 수 있다. 리프팅 기구(801)는 베이스(805)를 상방으로 거리 "Y" 만큼 푸시한다. 비제한적인 예로서, 라이저 베이스(805)는 조작자 캡의 일부로서 일체 형성되거나, 조작자 캡이 부착되는 별도 요소이거나, 또는 조작자 캡과 라이저 프레임(810) 사이의 임의의 적절한 연결체일 수 있다. 이런 식으로, 라이저 베이스(805)는, 캡 라이저와 조작자가 필요치 않을 때 또는 각종 기타 굴착 활동 중에 파이프 부설기로부터 교체될 수 있도록 모듈 형태일 수 있을 것으로 생각된다.

도 8b를 참조하면, 리프팅 기구(801)는 프레임(810)에 종방향으로 결합될 수 있는 피스톤 및 실린더 조립체(PCA)(815)일 수 있으며, 라이저 프레임(810)을 유압 유체의 주입 또는 제거를 통해서 차량 프레임(105)에 대해 상승 또는 하강시킬 수 있다. PCA(815)의 실린더는 부착 지점(830)에서 메인 프레임(105)에 종방향으로 결합될 수 있다. PCA(815)의 실린더는, 실린더 내에서의 피스톤의 오정렬을 방지하기 위한 PCA(815)의 운동을 가능하게 하는 피봇 연결을 통해서 메인 프레임에 부착될 수 있다. PCA(815)의 피스톤은 라이저 프레임(810)에 부착될 수 있다. PCA(815)는 호스와 같은 유압 도관을 거쳐서 파이프 부설기(700)의 유압 시스템과 유체 연통할 수 있다. PCA(815)의 실린더 내에 유압 유체가 도입되면, 유압 유체는 PCA(815)의 피스톤을 실린더 밖으로 슬라이딩시켜 라이저 프레임(810)과 캡 라이저를 상승시킬 수 있다. 유압 유체가 PCA(815)의 실린더로부터 방출되면, PCA(815)의 피스톤은 실린더 내로 슬라이딩 복귀됨으로써 라이저 프레임(810)과 캡 라이저를 하강시킬 수 있다.

대안적으로, 리프팅 기구(801)는 PCA(815) 대신에 베이스(805)를 상승 또는 하강시키기 위해 사용될 수 있는 전동 모터일 수도 있다. 전동 모터는 베이스를 메인 프레임에 대해 상승 또는 하강시키기 위해 예를 들어 스크루 잭 또는 케이블을 사용할 수 있다.

도 8e를 참조하면, 캡 라이저는 또한 베이스(805)를 선택된 높이에 유지하기 위해 독립적으로 작동가능한 로크를 구비할 수 있다. 로크는 라이저를 선택된 높이에 유지시키기 위해 캡 라이저로부터 차량 프레임 내의 홀드(804) 안으로 슬라이딩되는 핀(803) 형태를 취할 수 있다. 대안적으로, 로크는 캡 라이저의 운동을 방지하기 위해 선택된 높이가 얻어질 때 회전하는 캡 라이저에 부착되는 캠 장치일 수도 있다.

정렬 기구(802)는 다양한 높이 조절 중에 캡 라이저의 적절한 정렬을 유지한다. 정렬 기구(802)는 예를 들어 도 8b를 참조하면 하나 이상의 가이드 슬리브(820) 및 하나 이상의 가이드 포스트(825)를 포함하는 임의의 형태를 취할 수 있다. 하나 이상의 가이드 슬리브(820)는 프레임(810)에 부착된다. 가이드 슬리브(820)의 각각은 각각의 가이드 포스트(825)에 측방 결합되며, 각각의 가이드 포스트(825)를 따라서 수직으로 슬라이딩할 수 있다. 각각의 가이드 포스트(825)는 메인 프레임(105)에 부착된다. 파이프 부설기(700)와 함께 도시되었지만, 라이저 캡(800)은 파이프 부설기(100) 및/또는 파이프 부설기(400) 상에 구비될 수도 있다.

대안적으로, 정렬 기구(802)는 캡 라이저 리프트 기구와 일체적일 수도 있다. 예를 들어, 착탈가능한 균형추에 관하여 전술한 것과 유사한 리프트 링크장치가 캡 라이저를 적절한 정렬을 유지하면서 들어올리기 위해 사용될 수 있다. 도시된 실시예는 캡이 차량에 대해 회전 고정되는 것을 나타내지만, 캡은 회전 또는 선회를 가능하게 하는 베어링 또는 기타 특징부를 구비할 수도 있다. 예를 들어, 캡은 (리프팅 기구의 일부로서 또는 독립 제어부를 통해서) 상승할 때 전방으로 기울어지도록, 또는 좌우로 선회할 수 있도록 수정될 수도 있다.

도 9는 가변 트랙 시스템(900)의 작동을 도시하는 파이프 부설기(700)의 도시도이다. 파이프 부설기(700)는 아웃트리거(165)와 착탈식 트랙 시스템(190, 195) 대신에 가변 트랙 시스템(900)을 구비한다. 가변 트랙 시스템(900)은 트랙 조립체(175)의 각각을 하부 프레임(160)으로부터 신장 위치로 신장시키거나 트랙 조립체의 각각을 하부 프레임을 향하여 후퇴 위치로 후퇴시키도록 작동될 수 있다. 신장 위치에서, 붐 피봇(120p)은 외부 설치면적(OFP) 내에 위치하며, 따라서 파이프 부설기(700)의 부하 용량을 증가시킨다. 후퇴 위치에서, 파이프 부설기(700)는 분해할 필요가 전혀 없이 수송을 위해 트레일러(200a) 상에 끼워맞춤된다. 가변 트랙 시스템(900)은 하부 프레임(160) 및 각각의 트랙 조립체(175)에 종방향으로 결합되는 하나 이상의 PCA를 구비할 수 있다. 가변 트랙 시스템(900)은 또한 무게추를 하부 프레임과 트랙 조립체 사이에서 수송하기 위한 가이드를 구비할 수 있다. 가변 트랙 시스템은 또한 트랙 조립체를 선택된 위치에 유지하기 위한 독립적으로 작동가능한 로크를 구비할 수 있다. 가변 트랙 시스템(900)은 각각의 트랙 조립체의 개별 제어를 제공하거나 및/또는 양 트랙을 동시에 작동시킬 수 있다. 개별 제어는 트랙 조립체 중 하나가 불안정한 트렌치에 근접할 때 유용할 수 있다. 대안적으로, 가변 트랙 조립체(900)는 전동 모터에 의해 작동될 수도 있다. 대안적으로, 가변 트랙 시스템은 특히, 파이프 부설기가 트레일러(200a) 상에 끼워맞춤되고 가벼운 정격 부하를 권양하기에 충분할 설치면적 만을 필요로 할 수 있는 가벼운 용량 모델인 경우에 생략될 수도 있다.

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 캡 콘트롤러(1000)의 사진이다. 캡 콘트롤러는 캡(115)의 내부에 설치될 수 있으며, 파이프 부설기(700)의 다양한 특징의 푸시버튼과 같은 제어부를 제공할 수 있다. 캡 콘트롤러는 슬루 로크, 슬루 언로크, 미세 스윙 활성화/비활성화(enable/disable), LMS 오버라이드, 캡 라이저 활성화/비활성화, 캡 라이저 상승, 캡 라이저 하강, 가변 트랙 활성화/비활성화, 트랙 신장(각각의 트랙 조립체에 대한), 및 트랙 후퇴(각각의 트랙 조립체에 대한)를 위한 버튼을 구비할 수 있다. 버튼은 또한 활성화/비활성화 버튼과 같은 다기능 버튼에서 2버튼 선택 중 어느 버튼이 선택되는지를 나타내기 위해 조명될 수 있다. 캡 라이저와 가변 트랙 활성화/비활성화 버튼은 전술한 다양한 로크를 결합 및 결합해제시킬 수 있다. 또한, 파이프 부설기(100, 400)는 유사한 콘트롤러(1000)를 구비할 수 있다.

이상은 본 발명의 실시예에 대해 설명했지만, 본 발명의 기본 범위를 벗어나지 않는 기타 및 추가 실시예가 있을 수 있으며, 본 발명의 범위는 후술하는 청구범위에 의해 정해진다.

Claims

파이프 부설기이며,
적어도 두 개의 트랙을 갖는 하부 주행체와,
상기 하부 주행체에 의해 지지되고 하부 주행체에 대해 회전가능한 메인 조립체를 포함하고,
각각의 트랙은,
상기 하부 주행체에 결합되는 트랙 프레임, 및
상기 트랙 프레임에 의해 지지되고 트랙 프레임 주위로 이동가능한 트랙 슈를 구비하고,
상기 메인 조립체는,
메인 프레임,
상기 메인 프레임에 피봇 장착되는 붐,
조작자 캡, 및
상기 조작자 캡을 상기 메인 프레임에 연결하는 캡 라이저로서, 조작자 캡을 메인 프레임에 대해 선택적으로 상승 및 하강시키도록 작동할 수 있는 캡 라이저를 구비하는 파이프 부설기.
제1항에 있어서, 상기 캡 라이저는,
상기 메인 프레임에 이동가능하게 부착되는 라이저 베이스,
상기 라이저 베이스를 선택적으로 상승 및 하강시키도록 구성된 리프트 기구, 및
상기 라이저 베이스의 적절한 정렬 및 이동을 보장하기 위한 가이드 기구를 포함하는 파이프 부설기.
제2항에 있어서, 상기 리프트 기구는 라이저 유압 시스템을 포함하는 파이프 부설기.
제3항에 있어서, 상기 파이프 부설기는 파이프 부설기 유압 시스템을 더 포함하며, 상기 라이저 유압 시스템은 파이프 부설기 유압 시스템과 유체 연통하고, 상기 라이저 유압 시스템은,
내부에 보어를 갖는 적어도 하나의 실린더, 및
상기 적어도 하나의 실린더의 보어 내에 배치되는 제1 단부와 상기 보어로부터 돌출하는 제2 단부를 갖는 적어도 하나의 피스톤을 포함하며,
상기 적어도 하나의 실린더의 보어는 상기 라이저 유압 시스템과 유압 연통되며, 따라서 유압 유체가 보어 내에 유입되어 상기 적어도 하나의 피스톤을 보어 밖으로 슬라이딩시킬 수 있는 파이프 부설기.
제4항에 있어서, 상기 실린더는 메인 프레임과 라이저 베이스 중 하나에 부착되며, 상기 피스톤은 메인 프레임과 라이저 베이스 중 다른 하나에 부착되는 파이프 부설기.
제2항에 있어서, 상기 리프트 기구는 전동 모터를 포함하는 파이프 부설기.
제2항에 있어서, 상기 가이드 기구는 적어도 하나의 가이드 슬리브 및 적어도 하나의 가이드 포스트를 포함하며, 상기 적어도 하나의 가이드 슬리브는 상기 적어도 하나의 가이드 포스트를 따라서 슬라이딩할 수 있도록 적어도 하나의 가이드 포스트에 결합되는 파이프 부설기.
제7항에 있어서, 상기 적어도 하나의 가이드 슬리브는 적어도 두 개의 가이드 슬리브를 포함하며, 상기 적어도 하나의 가이드 포스트는 적어도 두 개의 가이드 포스트를 포함하는 파이프 부설기.
제7항에 있어서, 상기 적어도 하나의 가이드 슬리브는 라이저 베이스에 부착되며, 상기 적어도 하나의 가이드 포스트는 메인 프레임에 부착되는 파이프 부설기.
제2항에 있어서, 상기 라이저 베이스를 하나 이상의 선택된 위치에서 메인 프레임에 기계적으로 연결하도록 구성된 높이 로크를 더 포함하며, 상기 높이 로크는 라이저 베이스를 리프트 기구의 작동에 독립적으로 선택된 높이에 유지하도록 작동가능한 파이프 부설기.
제2항에 있어서, 상기 라이저 베이스는 조작자 캡과 별개로 형성되며, 상기 조작자 캡은 라이저 베이스에 부착되는 파이프 부설기.
제1항에 있어서, 상기 캡 라이저는 추가로, 조작자 캡을 메인 프레임에 대해 선택적으로 측방 이동시키도록 작동가능한 파이프 부설기.
산업 차량용 가동 캡 조립체이며,
가동 캡 라이저 조립체는
조작자 캡,
상기 조작자 캡을 산업 차량 프레임에 연결하고 조작자의 시야 수정을 위해 조작자 캡을 산업 차량에 대해 선택적으로 이동시키도록 구성된 조절 기구, 및
산업 차량 프레임에 대한 조작자 캡의 적절한 정렬과 이동을 보장하기 위한 가이드 기구를 포함하는 가동 캡 조립체.
제13항에 있어서, 상기 조절 기구는 적어도 하나의 유압 피스톤을 포함하는 가동 캡 조립체.
제13항에 있어서, 상기 가이드 기구는 적어도 하나의 가이드 포스트, 및 상기 적어도 하나의 가이드 포스트에 슬라이드가능하게 연결되는 적어도 하나의 가이드 슬리브를 포함하는 가동 캡 조립체.
제13항에 있어서, 상기 조절 기구는 조작자 캡을 산업 차량 프레임에 대해 선택적으로 상승 및 하강시키도록 구성된 리프트 기구를 포함하는 가동 캡 조립체.
제16항에 있어서, 상기 산업 차량 프레임은, 하부 주행체 상에 회전가능하게 장착되고 파이프 부설기 붐이 피봇 부착되는 파이프 부설기 프레임을 포함하는 가동 캡 조립체.
제13항에 있어서, 상기 조절 기구는 조작자 캡을 산업 차량 프레임에 대해 선택적으로 수평 방향으로 이동시키도록 구성된 기구를 포함하는 가동 캡 조립체.
제13항에 있어서, 상기 조절 기구는 조작자 캡을 산업 차량 프레임에 대해 선택적으로 수평 방향 및 수직 방향으로 이동시키도록 구성된 기구를 포함하는 가동 캡 조립체.
제13항에 있어서, 상기 산업 차량 프레임은, 하부 주행체 상에 회전가능하게 장착되고 파이프 부설기 붐이 피봇 부착되는 파이프 부설기 프레임을 포함하는 가동 캡 조립체.
조작자 캡의 높이를 조절하기 위한 캡 라이저가 구비된 파이프 부설기를 사용하는 파이프 부설 방법이며, 상기 방법은,
파이프 부설기의 붐을 사용하여 파이프를 리프트하는 단계,
상기 붐과 파이프를 파이프 부설기 하부 주행체에 대해 회전시키는 단계,
그 안에 파이프가 배치될 트렌치에 대한 다른 시야를 제공하기 위해 파이프 부설기 하부 주행체에 대한 조작자 캡의 위치를 조절하는 단계, 및
파이프 부설기를 사용하여 파이프를 트렌치 내로 하강시키는 단계를 포함하는 파이프 부설 방법.
제21항에 있어서, 상기 조작자 캡의 위치를 조절하는 단계는 보어 또는 유압 실린더 내에 유압 유체를 도입하여 피스톤이 조작자 캡을 리프트하도록 구동시키는 것을 포함하는 파이프 부설 방법.
제21항에 있어서, 상기 조작자 캡의 위치를 조절하는 단계는 상기 파이프를 리프트하는 단계 이전에 이루어지는 파이프 부설 방법.
제21항에 있어서, 상기 조작자 캡의 위치를 조절하는 단계는 붐을 회전시키기 전에 이루어지는 파이프 부설 방법.
제21항에 있어서, 파이프 리프트 이후 하부 주행체를 지면에 대해 트렌치에 인접한 위치로 이동시키는 단계를 더 포함하는 파이프 부설 방법.
제25항에 있어서, 상기 조작자 캡의 위치를 조절하는 단계는 하부 주행체를 이동시킨 후에 이루어지는 파이프 부설 방법.
제21항에 있어서, 상기 조작자 캡의 위치를 조절하는 단계는 조작자 캡을 파이프 부설기 하부 주행체에 대해 수직 방향으로 이동시키는 것을 포함하는 파이프 부설 방법.
제21항에 있어서, 상기 조작자 캡의 위치를 조절하는 단계는 조작자 캡을 파이프 부설기 하부 주행체에 대해 수평 방향으로 이동시키는 것을 포함하는 파이프 부설 방법.