KR20160113132A - 레벨링 수단을 구비한 트렌칭 장치 - Google Patents

Abstract

본체부(10), 상기 본체부에 매달려 있는 트렌치 굴착 장비(50), 상기 본체부의 반대편 측면들 상에 배열되고 상기 본체부가 그 위에 지지 되어 있는 적어도 두 개의 그라운드 접촉 장치들(16)을 포함하는 트렌칭 장치(100)로서, 상기 각각의 그라운드 접촉 장치는 각각의 독립적으로 동작 가능한 서스펜션 조립체(20)에 의해 상기 본체부에 연결되며, 상기 각각의 서스펜션 조립체들은 지면의 불균일성에 대해 보상하도록 함으로써 상기 트렌치 굴착 장비를 수직에 대하여 원하는 각도 배향으로 유지하도록 구성되는 트렌칭 장치(100)를 개시한다. 상기 트렌칭 장치를 사용할 수 있는 트렌치를 형성하는 방법이 또한 개시된다.

Description

레벨링 수단을 구비한 트렌칭 장치{TRENCHING APPARATUS WITH LEVELLING MEANS}

본 발명은 지면 또는 땅의 일부분에 트렌치(trench: 도랑)를 형성하기 위한 장치에 관한 것이다. 더 상세하게는, 본 발명은 호수의 바닥 또는 해저와 같은 수체(body of water)의 바닥에 트렌치를 형성하기 위한 장치에 관한 것이다. 트렌치는 보통 파이프라인 또는 케이블들을 손상으로부터 보호하기 위하여 파이프라인 또는 케이블, 특히 수중 파이프라인들 또는 케이블을 매설하기 위하여 필요하다. 수중 환경에서 사용하기에 적합한 다양한 트렌치 장치가 알려져 있는데, 이러한 장치들은 수중에서의 사용을 위한 특별한 요건들에 부합하도록, 지상에서 사용되는 장치들에 비하여 적응성과 상이점을 필연적으로 갖게 된다.

이하에서, 수중(subsea)이라는 용어는 바다 밑 또는 호수 밑의 환경을 지칭하기 위해 사용되며, 해저(seabed)라는 용어는 호수의 바닥 또는 해저를 지칭하기 위하여 사용된다.

다양하고 상이한 트렌칭 작업 장치들이 알려진다. 몇몇 대표적인 예들로서는 미국특허 US 3 099 098, 독일특허 DE 4 243696, 국제특허공개 WO99/54556, 국제특허공개 WO20013/088167, 영국특허 GB 2 495 950, 유럽특허 EP 1167636 및 네덜란드특허 NL 9201058에 기술된 것들이 포함된다.

EP 1167636는 중앙에 장착된 트렌치 굴착 장치를 구비한 트렌칭 장치를 기술한다. 이 장치는 그 장치의 본체로부터 측면으로 연장될 수 있는 각각의 4-바 서스펜션 조립부들을 통해 바퀴 또는 스키드(skid)에 장착된다.

NL9201058는 해저의 트렌치 작업을 위한 트렌칭 장치를 기술하고 있다. 이 장치는 트렌치 굴착 장비가 그것에 장착되어 있는 본체를 구비한다. 상기 본체는 네 개의 무한궤도 트랙 장치들 상에 장착된다. 각각의 무한궤도 장치는 높이, 방향 및 측면 간격을 조절하기 위해 본체에 대해서 조절 가능하다.

트렌치가 굴착될 지면 또는 땅의 울퉁불퉁한 지형을 다룸에 있어 트렌칭 장치들에는 문제가 발생할 수 있다. 여기서, "땅(land)" 또는 "지면(ground)"이라는 용어는 트렌칭 장치가 수중에서의 사용을 위해 구성될 때 해저(seabed)를 지칭할 수도 있다. 이러한 울퉁불퉁한 지형은 트렌칭 장치가 가로질러야만 하는 경사지와, 또한 융기부분, 바위 등과 같은 트렌칭 장치의 경로에서 위쪽으로 돌출되어 있을 수도 있는 땅(예컨대, 해저)의 국부적인 특징들을 포함하고 있을 수 있다.

이러한 울퉁불퉁한 지형은 트렌칭 장치의 트렌치 굴착 장비에 관련하여 어려움을 야기할 수 있다. 어떤 전형적인 구성의 장치에서는 트렌치 굴착 장비는 그것이 수직 면에서 상승 및 하강 가능하도록, 통상적으로는, 예를 들어, 트렌치 굴착 장비가 적재 위치와 사용 위치 사이에서 이동 가능하도록 트렌칭 장치에 장착된다. 그러나 트렌치 굴착 장비는 전형적으로는, 다른 방식으로, 트렌칭 장치의 본체부에 대해 고정된 각도로 장착될 수도 있다. 다음으로, 만일 본체부의 각도 위치가 변화한다면, 트렌치 굴착 장비의 각도 상의 배향도 또한 변화된다. 이러한 트렌치 굴착 장비의 배향 각도의 변화는 굴착되는 트렌치에 관하여 중요한 결과를 초래할 수 있다. 특히, 트렌치 굴착 장비의 배향의 각도의 변화는 트렌치의 벽들이 원하는 굴착 각도와는 다른 각도로 형성되게끔 굴착 되는 현상을 야기할 수도 있다. 보통은 상기한 원하는 굴착 각도(cutting angle)는 수직일 것이다. 상기한 원하는 굴착 각도로부터의 벗어남(특히 수직 굴착 각도에서 벗어나는 현상)은 트렌치 벽들의 안정성의 감소, 또는 손실로 귀착될 수도 있어서, 그 트렌치가 붕괴될 수도 있다.

다른 공지된 장치들에 있어서, 국제특허공개 WO99/54556에 기술된 것과 같이, 트렌치 굴착 장비는 트렌칭 장치의 본체부에 대하여 공칭으로(nominally) 종 방향의 수평축을 중심으로 이동을 허용하도록 장착될 수 있다. 유사한 방식으로, 미국특허 제US 3099098호는 트렌칭 장치의 본체에 대해 각도 상으로 고정된 관계로 된 트렌치 굴착 장비를 구비하는 트렌칭 장치를 기술하고 있다. 상기 본체는 섀시에 장착되며, 상기 본체는 종 방향의 수평축을 중심으로 그 섀시에 대해 이동 가능하다. 이러한 종래기술의 구성에 있어, 본체부의 각도 변위에 대한 어느 정도의 보상이 이루어질 수도 있으며, 트렌치 굴착 장비는 대체로 공칭 수직 배향으로 유지될 수가 있다. 그러나 이러한 배열의 장치들은 그 트렌칭 장치의 본체부가 그의 각도 배향을 변화할 경우 발생할 수 있는 트렌치 굴착 장비의 측면의 변위에 대해서 보상하지는 않는다.

본 발명의 여러 가지의 실시예들은 전술한 문제들 중의 하나 또는 다수를 해결하고자 하는 것이다. 본 발명의 실시예들은 트렌치 굴착 장비의 원하는 각도 배향(특히, 수직 배향에서)을 더 양호하게 유지하기 위하여 지면, 특히 해저의 지형에서의 변동에 적응 가능한 트렌칭 장치를 제공할 수가 있다.

본 발명의 실시예들은 의도하는 트렌칭 코스나 경로에서 트렌치 굴착 장비의 의도하지 않거나 또는 바람직하지 않은 측면 방향으로의 변위를 회피하거나, 경감시키거나, 또는 최소화하기 위하여 지면, 특히 해저의 지형의 변화에 적응할 수 있는 트렌칭 장치를 제공할 수가 있다.

본 발명의 실시예들은, 트렌치 굴착 장비가 장착되는 트렌칭 장치의 본체부의 각도 변위가 최소화, 감소, 또는 예방되도록, 지면, 특히 해저의 지형의 변화에 적응할 수 있는 트렌칭 장치를 제공할 수가 있다.

본 발명의 특정한 실시예들은 또한, 트렌치 굴착 장비에 대해 원하는 각도 배향을 유지하기 위하여 본질적으로 그것의 가상의 중심점을 중심으로 실제로 회전 가능한 트렌칭 장치를 제공할 수가 있다.

본 발명의 장치의 실시예들은 상기 장치의 본체와 상기 장치가 위치한 그라운드 접촉 장치와의 사이에 배열된 서스펜션 조립체를 포함할 수 있다. 각각의 서스펜션 조립체들은, 기저의 지면의 지형의 변화에 관계없이 트렌치 굴착 장비에 대해 원하는 각도 배향을 실질적으로 유지하기 위하여, 트렌칭 장치(또는 적어도 그 본체부)가 본질적으로 그것의 가상의 중심점을 중심으로 효과적으로 회전할 수 있도록 구성될 수 있다. 트렌치 굴착 장비의 원하는 각도 배향은 공칭으로 수직 배향일 수 있다. 트렌치 굴착 장비의 원하는 배향은 상기 트렌치 굴착 장비가 장착되는 트렌칭 장치의 본체부의 원하는 배향을 유지함으로써 유지 가능하다.

본 발명의 실시예들은 가상의 피벗(virtual pivot) 시스템을 포함하는 트렌칭 장치를 제공할 수 있으며, 그리고 그러한 시스템은 본질적으로 상기 트렌치 굴착 장비의 중심선 상에 회전축 중심(pivot center)을 가질 수 있다. 어떤 바람직한 구성에서는, 트렌치 굴착 장비의 중심선은 상기 트렌칭 장치의 중심선과 일치할 수 있다.

본 발명의 특정한 실시예들에 있어서, 각각의 서스펜션 조립체들에 의해 구현될 수 있는 것과 같이, 상기한 가상의 피벗은 바람직하게는:

본체부 각도 변위를 중력에 따른 가속도에 의한 방향에 대하여 최소로 유지하고, 그리고/또는

공구 그라운드 맞물림 포인트와 그라운드 접촉 장치들 사이의 거리상의 변동을 최소화하고(즉, 측면 변위를 최소화함), 그리고/또는

그라운드 접촉 면이 그라운드 접촉 장치들이 위치한 지면에 실질적으로 평행하게 유지되고 있는 상태로 그라운드 접촉 장치를 유지하도록 상기 그라운드 접촉 장치가 회전하도록, 최적화되는 것이 가능하다.

본 발명의 제1 측면에 따르면, 지면으로부터 아래쪽으로 연장되는 트렌치를 굴착하기 위하여 구성되는 트렌칭 장치가 제공되는바, 상기 장치는, 본체부, 상기 본체부에 매달려 있는 트렌치 굴착 장비, 상기 본체부의 반대편 측면들 상에 배열되고 상기 본체부가 그 위에 지지 되어 있는 적어도 두 개의 그라운드 접촉 장치들을 포함하되, 상기 각각의 그라운드 접촉 장치는 각각의 독립적으로 동작 가능한 서스펜션 조립체에 의해 상기 본체부에 연결되며, 상기 각각의 서스펜션 조립체들은 지면의 불균일성에 대해 보상하도록 구성됨으로써 상기 트렌치 굴착 장비를 수직에 대하여 원하는 각도 배향으로 유지하도록 하되, 여기서 상기 독립적인 서스펜션 조립체는 상기 트렌치 굴착 장비를 종 방향으로 이등분하는 평면상에서 본질적으로 배열되어 있는 회전축 중심을 가지며, 또한 상기 평면은 상기 트렌칭 장치가 평평한 수평 지면상에 위치할 때 공칭으로 수직인 평면이도록 구성된다.

어떤 바람직한 실시예들에 있어서는, 각 그라운드 접촉 장치의 회전축 중심은 본질적으로 상기 트렌치 굴착 장비가 지면을 교차하는 위치에 배열될 수 있다. 특히, 상기 각 그라운드 접촉 장치의 그라운드 접촉 면의 회전축 중심은 본질적으로 상기 트렌치 굴착 장비가 지면을 교차하는 위치에 배열될 수 있다.

어떤 바람직한 실시예들에 있어서는, 상기 각각의 서스펜션 조립체들은 상기 장치가 균일하지 않은 지면을 가로지를 때 본질적으로 상기 트렌치 굴착 장비의 측면 이동, 특히 측면 방향의 각도 변위를 방지하도록 구성될 수가 있다.

어떤 바람직한 실시예들에 있어서는, 상기 트렌칭 장치는 수체(body of water)의 저부에 트렌치를 굴착하기 위해 구성되는 수중의 트렌칭 장치일 수 있다.

어떤 바람직한 실시예들에 있어서는, 상기 트렌치 굴착 장비의 상기 원하는 각도 배향은 공칭으로(nominally) 수직 배향일 수 있다.

어떤 바람직한 실시예들에 있어서는, 상기 트렌치 굴착 장비는 측면 방향의 각도 변위에 대하여 상기 트렌칭 장치의 상기 본체부에 고정되는 관계로 장착되고, 그리고 상기 각각의 독립적인 서스펜션 조립체들은 수평에 대해 원하는 각도 배향으로 상기 본체부를 유지하도록 구성됨으로써 상기 트렌치 굴착 장비를 상기 원하는 각도 배향으로 유지하도록 한다.

어떤 바람직한 실시예들에 있어서는, 상기 본체부의 상기 원하는 각도 배향은 본질적으로 수평일 수 있다.

어떤 바람직한 실시예들에 있어서는, 상기 트렌칭 장치는 상기 본체부 및 상기 서스펜션 조립체의 일 구성요소에 장착되는 액추에이터를 더 포함할 수 있다. 상기 액추에이터는 상기 서스펜션 조립체의, 또한 결과적으로는, 상기 본체부에 대하여 상기 그라운드 접촉 장치의 위치를 조절함으로써 상기한 지면의 불균일성에 대해 보상하도록 구성될 수 있다.

어떤 바람직한 실시예들에 있어서는, 상기 트렌칭 장치는 상기 액추에이터에 대한 조절을 수행하도록 동작되는 전자 제어장치를 더 포함할 수 있다.

어떤 바람직한 실시예들에 있어서는, 상기 트렌칭 장치는 하나 또는 다수의 측정 장치들을 더 포함할 수 있다. 상기 측정 장치들은 상기 장치가 통과하고 있거나 통과할 지면의 국부적인 특징들의 존재와 특성들 및/또는 상기 장치의 위치상의 조건을 판단할 수 있다. 상기 전자 제어장치는 상기 하나 또는 다수의 측정 장치들로부터 수신된 하나 또는 다수의 출력들에 응답하여 적어도 하나의 상기 액추에이터의 조절을 수행하도록 동작 가능하다.

어떤 바람직한 실시예들에 있어서는, 상기 서스펜션 조립체는, 상기 본체부에 고정되는 관계로 배열되고 제1 및 제2 피벗 포인트들을 포함하는 제1 서스펜션 암, 상기 그라운드 접촉 장치에 고정되는 관계로 배열되고 제1 및 제2 피벗 포인트들을 포함하는 제2 서스펜션 암, 상기 제1 및 제2 서스펜션 암들의 각각의 제1 피벗 포인트들에 회전 가능하게 부착되는 제1 서스펜션 피벗 암, 그리고 상기 제1 및 제2 서스펜션 암들의 각각의 제2 피벗 포인트들에 회전 가능하게 부착되는 제2 서스펜션 피벗 암을 포함할 수도 있다. 어떤 바람직한 실시예들에 있어서는, 상기 제1 및 제2 서스펜션 암들은 상기 본체부로부터 바깥쪽으로 측면으로 연장될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 및 제2 서스펜션 암들은 상기 본체부로부터 바깥쪽으로 본질적으로 직각으로 연장될 수 있다. 상기 각각의 제1 및 제2 서스펜션 암들의 장착은 그것들이 본질적으로 수직의 평면에서만(즉, 본체부의 자세가 본질적으로 수평일 때) 이동 가능하도록 이루어질 수 있다.

어떤 바람직한 실시예들에 있어서는, 상기 그라운드 접촉 장치들은 사용 시 상기 트렌칭 장치를 이동시키기 위한 견인력을 전달하도록 구성된 무한궤도 트랙 장치들을 포함할 수 있다.

어떤 바람직한 실시예들에 있어서는, 각각의 그라운드 접촉 장치는 그라운드 접촉 면을 포함할 수 있다. 상기 독립적인 서스펜션 조립체는 상기 그라운드 접촉 면의 측면 경사각이 그 그라운드 접촉 면이 접촉하는 지면의 경사각과 본질적으로 동일하도록 상기 그라운드 접촉 장치의 측면 경사각을 구성할 수 있다.

어떤 바람직한 실시예들에 있어서는, 상기 트렌치 굴착 장비는 하나 또는 다수의 분사 도구들, 하나 또는 다수의 체인 커터들, 하나 또는 다수의 나사송곳들(augers), 하나 또는 다수의 락휠들(rockwheels) 및 백호(backhoe: 굴착기)와 같은 불연속적으로 동작하는 커터로부터 선택될 수 있다. 어떤 바람직한 배열에 있어서, 상기 트렌치 굴착 장비는 하나의 록휠 또는 체인 커터일 수 있다. 어떤 바람직한 배열에서는, 상기 장치는 트렌치 굴착 장비가 트렌치 굴착을 수행하고 있는 동안 전방 이동을 실행하도록 구성될 수 있다.

어떤 바람직한 실시예들에 있어서는, 지면의 불균일성은 상기 장치의 종 방향으로의 전방 방향에 대한 측면 경사일 수 있다.

어떤 바람직한 실시예들에 있어서는, 상기한 지면의 불균일성은 암석, 융기 부분, 또는 바위 등과 같은 국부적인 지면 특징 또는 형성일 수 있다.

본 발명의 제2 측면에 따르면, 지면으로부터 아래쪽으로 연장되는 그라운드 몸체에 트렌치를 굴착하는 방법이 제공되는바, 상기 방법은,

본체부, 상기 본체부에 매달려 있는 트렌치 굴착 장비, 상기 본체부의 반대편 측면들 상에 배열되고 상기 본체부가 그 위에 지지되어 있는 적어도 두 개의 그라운드 접촉 장치들을 포함하는 트렌칭 장치로써 상기 트렌치를 굴착하는 동작을 포함하되, 상기 각각의 그라운드 접촉 장치는 각각의 독립적으로 동작 가능한 서스펜션 조립체에 의해 상기 본체부에 연결되며, 상기 각각의 독립적인 서스펜션 조립체들은 상기 트렌치 굴착 장비를 종 방향으로 이등분하는 하나의 평면상에 본질적으로 배열되어 있는 회전축 중심을 가지며, 상기 평면은 상기 트렌칭 장치가 평평한 수평 지면상에 위치해 있을 때 공칭 수직면이며, 그리고

상기 트렌치를 굴착하는 동안, 상기 지면의 불균일성에 대해 보상하도록 상기 각각의 서스펜션 조립체들을 조절함으로써 상기 트렌치 굴착 장비를 수직에 대해 원하는 각도 배향에 유지하도록 하는 동작을 포함한다.

본 발명에 따른 방법의 어떤 바람직한 실시예들에 있어서는, 각각의 그라운드 접촉 장치의 회전축 중심은 본질적으로 상기 트렌치 굴착 장비가 지면을 교차하는 위치에 배열될 수 있다. 특히, 상기 그라운드 접촉 장치의 그라운드 접촉 면의 회전축 중심은 본질적으로 상기 트렌치 굴착 장비가 지면을 교차하는 위치에 배열될 수 있다.

본 발명에 따른 방법의 어떤 바람직한 실시예들에 있어서는, 상기한 조절 동작은, 트렌치 굴착 작업 중, 그 트렌치가 굴착되고 있거나 또는 굴착될 지면의 지형의 변화에 응답하여 본질적으로 연속적인 조절을 하는 것일 수 있다.

본 발명에 따른 방법의 어떤 바람직한 실시예들에 있어서는, 상기 각각의 서스펜션 조립체들의 조절 동작은 본질적으로 상기 장치가 균일하지 않은 지면을 가로지를 때 상기 트렌치 굴착 장비의 측면으로의 변위, 특히 측면으로의 각도 변위를 방지할 수가 있다.

본 발명에 따른 방법의 어떤 바람직한 실시예들에 있어서는, 상기 트렌치는 수체의 바닥에 있는 트렌치일 수 있다.

본 발명에 따른 방법의 어떤 바람직한 실시예들에 있어서는, 상기 각각의 서스펜션 조립체들의 상기한 조절은 상기 트렌치 굴착 장비를 공칭으로 수직 배향에 유지하기에 효과적일 수 있다.

본 발명에 따른 방법의 어떤 바람직한 실시예들에 있어서, 상기 트렌치 굴착 장비는 측면 방향의 각도 변위에 대하여 상기 트렌칭 장치의 상기 본체부에 고정되는 관계로 장착되고, 그리고 상기 각각의 독립적인 서스펜션 조립체들은 수평에 대해 원하는 각도 배향으로 상기 본체부를 유지함으로써 상기 트렌치 굴착 장비를 상기 원하는 각도 배향에 유지하도록 조절될 수 있다.

본 발명에 따른 방법의 어떤 바람직한 실시예들에 있어서, 상기 본체부의 상기 원하는 각도 배향은 본질적으로 수평일 수 있다.

본 발명에 따른 방법의 어떤 바람직한 실시예들에 있어서, 상기 장치는 상기 본체부 및 상기 서스펜션 조립체의 일 구성요소에 장착되는 액추에이터를 더 포함하고, 그리고 상기 방법은 상기 본체부에 대하여 상기 서스펜션 조립체의 위치, 결과적으로는, 상기 그라운드 접촉 장치의 위치를 조절하도록 상기 액추에이터를 동작시킴으로써, 상기한 지면의 불균일성에 대해 보상하도록 하는 동작을 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 방법의 어떤 바람직한 실시예들에 있어서, 상기 장치는 전자 제어장치를 더 포함하고, 또한 상기 전자 제어장치는 상기 액추에이터의 조절의 작동을 수행할 수 있다.

본 발명에 따른 방법의 어떤 바람직한 실시예들에 있어서, 상기 장치는 하나 또는 다수의 측정 장치들을 더 포함할 수 있다. 상기 측정 장치는, 상기 트렌칭 장치가 통과하고 있거나 통과할 지면의 국부적인 특징들의 존재와 특성들 및/또는 상기 장치의 위치의 상태를 판단하도록 동작 가능하고, 또한 상기 전자 제어장치는 상기 하나 또는 다수의 측정 장치들로부터 수신된 하나 또는 다수의 출력들에 응답하여 적어도 하나의 상기 액추에이터의 조절을 수행할 수 있다.

본 발명에 따른 방법의 어떤 바람직한 실시예들에 있어서, 각각의 그라운드 접촉 장치는 그라운드 접촉 면을 포함하며, 그리고 상기 독립적인 서스펜션 조립체는 상기 그라운드 접촉 면의 측면 경사각이 그 그라운드 접촉 면이 접촉하는 지면의 경사각과 본질적으로 동일하도록 상기 그라운드 접촉 장치의 측면 경사각을 구성할 수가 있다.

본 발명에 따른 방법의 어떤 바람직한 실시예들에 있어서, 상기 트렌치 굴착 장비는 하나 또는 다수의 분사 도구들, 하나 또는 다수의 체인 커터들, 하나 또는 다수의 나사송곳들(augers), 하나 또는 다수의 락휠(rockwheel)들 및 백호(backhoe: 굴착기)와 같은 불연속적으로 동작하는 커터로부터 선택될 수 있다. 어떤 바람직한 실시예들에 있어서, 트렌치 굴착 장비는 락휠(rockwheel) 또는 체인 커터일 수 있다. 어떤 바람직한 실시예들에 있어서, 상기 장치는 트렌치 굴착 장비가 트렌치 굴착에 사용되고 있는 도중에 전방 이동을 실행하도록 구성될 수 있다.

본 발명에 따른 방법의 어떤 바람직한 실시예들에 있어서, 상기한 지면의 불균일성은 트렌치를 굴착할 때 상기 장치의 종 방향의 전방 방향에 대하여 측면 경사일 수 있다.

본 발명에 따른 방법의 어떤 바람직한 실시예들에 있어서, 상기한 지면의 불균일성은 암석, 융기 부분, 또는 바위 등과 같은 국부적인 지면 특징 또는 그것의 형성일 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 본체부, 상기 본체부에 매달려 있는 트렌치 굴착 장비, 상기 본체부의 반대편 측면들 상에 배열되고 상기 본체부가 그 위에 지지 되어 있는 적어도 두 개의 그라운드 접촉 장치들을 포함하는 트렌칭 장치가 제공되며, 상기 각각의 그라운드 접촉 장치는 각각의 독립적으로 동작 가능한 서스펜션 조립체에 의해 상기 본체부에 연결되며, 상기 각각의 서스펜션 조립체들은 지면의 불균일성에 대해 보상하도록 구성됨으로써 상기 트렌치 굴착 장비를 수직에 대하여 원하는 각도 배향으로 유지하도록 구성된다.

어떤 바람직한 실시예들에 있어서, 상기 독립적인 서스펜션 조립체는 본질적으로 상기 트렌치 굴착 장비를 종 방향으로 이등분하는 평면상에 배열되는 회전축 중심을 가질 수 있으며, 상기 평면은 상기 트렌칭 장치가 평평한 수평 지면상에 위치할 때 공칭으로 수직인 평면이다.

본 발명의 또 다른 하나의 측면에 따르면, 땅의 몸체에 트렌치를 굴착하는 방법이 제공되는바, 상기 방법은,

본체부, 상기 본체부에 매달려 있는 트렌치 굴착 장비, 상기 본체부의 반대편 측면들 상에 배열되고 상기 본체부가 그 위에 지지 되어 있는 적어도 두 개의 그라운드 접촉 장치들을 포함하되, 상기 각각의 그라운드 접촉 장치는 각각의 독립적으로 동작 작능한 서스펜션 조립체에 의해 본체부에 연결되는 트렌칭 장치를 제공하는 동작, 및

지면의 불균일성에 대해 보상하도록 상기 각각의 서스펜션 조립체들을 조절함으로써 상기 트렌치 굴착 장비를 수직에 대해 원하는 각도 배향으로 유지하도록 하는 동작을 포함한다.

상기 방법의 어떤 바람직한 실시예들에 있어서는, 상기 독립적인 서스펜션 조립체는 본질적으로 상기 트렌치 굴착 장비를 종 방향으로 이등분하는 평면상에 배열되는 회전축 중심을 가질 수 있으며, 상기 평면은 상기 트렌칭 장치가 평평한 수평 지면상에 위치할 때 공칭으로 수직인 평면이다.

이하, 본 발명의 실시예들을 첨부한 도면들을 참조하여 더 상세하게 설명할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 트렌칭 장치, 특히, 수중 트렌칭 장치의 대체로 평평한 지면에 배치될 경우의 개략적인 정면도이다.
도 2는 제1의 측면 방향의 경사를 갖는 지면상에 배치될 때의 도 1의 트렌칭 장치의 개략적인 정면도이다.
도 3은 제1의 측면 방향의 경사보다 더 큰 제2의 측면 방향의 경사를 갖는 그라운드 상에 배치될 때의 도 1의 트렌칭 장치의 개략적인 정면도이다.
도 4는 평평한 부분과 측면으로 경사진 부분을 갖는 그라운드 상에 배치될 경우의 도 1의 그것과 유사한 트렌칭 장치, 특히, 수중 트렌칭 장치의 개략적인 정면도이다.
도 5a 및 도 5b는 서스펜션 조립체 및 관련된 그라운드 접촉 장치의 이동의 전형적인 범위를 나타내는 도 1 내지 3에 유사한 도면들이다.

도면들을 참조하면, 트렌칭 장치(100)는, 바람직하게는, 수중 트렌칭 장치이다. 상기 트렌칭 장치(100)는 본체부(10)를 포함할 수 있다. 본체부(10)는, 제어 및 동력 장치와 같은 트렌칭 장치의 동작에 필요하거나 또는 바람직한 보조 장치가 전형적으로 장착되어 있는 트렌칭 장치(100)의 주요 구성 요소를 포함할 수 있다.

본체부(10)는 트렌칭 장치의 트렌치 굴착 장비(50)를 위한 장착 위치를 또한 형성할 수 있는데, 상기 트렌치 굴착 장비는 사용시 해저(12)에 트렌치를 형성하기 위하여 바위나 흙과 같은 물질을 이동시키는 장치 및 요소들이다. 어떤 바람직한 실시예들에 있어서는, 트렌치 굴착 장비는 수중에서의 트렌치 굴착(trench cutting)을 위해 구성되는 장치이다. 트렌지 굴착 장비(50)는 도 5a 및 5b에서 도시되어 있으며 도 3에서는 단지 개략적인 형태로 도시되어 있으나, 도 1, 2 및 4에서도 또한 존재하는 것으로 이해되어야 할 것이다. 트렌치 굴착 장비의 구성은 본질적으로 당해 기술분야의 전문가에 잘 알려진 것이므로 여기서 상세하게 설명될 필요는 없을 것이다. 트렌치 굴착 장비의 바람직한 형태는 해저에서 트렌치를 굴착하기 위해 적합하거나 그 용도로 구성된 장비를 포함할 수 있다.

적절한 트렌치 굴착 장비의 예로서는 하나 또는 다수의 분사 도구들, 하나 또는 다수의 체인 커터들, 하나 또는 다수의 나사송곳들(augers), 및 하나 또는 다수의 락휠들(rockwheels)과 같은, 소정 길이의 트렌치를 파기 위해 전형적으로는 연속적으로 동작 가능한 장비와, 그리고 백호(backhoe: 일종의 굴착기) 등과 같이 불연속적으로 동작 가능한 장비가 포함될 수 있다. 본 발명의 어떤 실시예들에 있어서는, 연속적으로 동작하는 장비가 바람직하다. 본 발명의 어떤 실시예들에 있어서는 체인 커터나 락휠들이 특히 바람직하다.

어떤 바람직한 실시예들에 있어서는, 트렌치 굴착 장비(50)는 트렌칭 장치(100)의 종 방향의 중심선(14)을 포함하는 종 방향의 면에 존재하도록 하는 방식으로 본체부(10)에 장착될 수 있다. 이러한 종 방향의 면은 상기 장치(100)가 수평의 평평한 땅에 위치할 때와 같이 상기 장치가 공칭으로(nominally) 수평일 때 공칭으로 수직면이다. 이러한 실시예들의 어떤 바람직한 변형에서는, 상기 트렌치 굴착 장비는 트렌치 절단 깊이를 변경시키기 위하여, 그리고 어떤 구성에서는, 적재 위치와 사용 위치 사이에서 상기 장비(50)를 이동시키기 위하여, 트렌칭 장치(100)의 중심선(14)를 포함하는 상기한 종 방향의 면에서 상승 및 하강이 이루어질 수 있다.

본 발명의 다소 덜 바람직한 실시예들에 따른 어떤 구성에서는, 트렌치 굴착 장비는 트렌칭 장치(100)의 종 방향의 중심선(14)으로부터 측면으로 벗어나는(offset) 종 방향의 수직면에 존재하도록 하는 방식으로 본체부(10)에 장착될 수 있다. 더 상세하게는, 종 방향의 중심선으로부터 측면으로 벗어나는 상기한 종 방향의 수직면은 상기 장치(100)가 수평의 평평한 땅에 위치할 때와 같이 상기 본체부가 공칭으로 수평일 때, 트렌치 굴착 장비(50)의 (상기 장치 100에 대하여) 종 방향으로의 수직 이등분선일 수도 있다. 이러한 실시예들의 어떤 변형에서는, 상기 트렌치 굴착 장비는, 트렌치 굴착 깊이를 변화시키기 위하여, 그리고 어떤 구성에서는 상기 장비(50)를 적재 위치와 사용 위치 사이에서 이동시키기 위하여, 상기 트렌칭 장치(100)의 중심선(14)으로부터 벗어난 상기한 종 방향의 수직면에서 상승 및 하강이 이루어질 수 있다.

그렇지 않으면, 선행하는 실시예들에 따른 트렌치 굴착 장비(50)는 트렌치 굴착 작업을 수행할 때 본체부(10)에 관하여 각도 상으로 고정될 수 있다. 따라서, 상기 장비(50)는 상기 장치(100)의 종 방향의 중심선(14)을 포함하거나 또는 그로부터 측면으로 벗어난 종 방향의 수직면에 한정될 수 있다.

전술한 것으로부터, 다음과 같이 설명된다. 만일 트렌치 굴착 작업을 위해 사용시, 그 트렌치가 굴착되는 지면(특히, 해저)의 측면 방향으로의 각도 경사(즉, 지면의 측면 방향으로의 기울기)의 변화의 결과와 같이, 본체부(10)의 측면 경사 각도가 변화한다면, 상기 트렌치 굴착 장비(50)의 측면 경사 각도는 그 트렌치가 굴착되는 각도가 수직으로부터 벗어나는 결과를 갖는 상응하는 변화를 겪게 될 것이다. 특히, 굴착될 때 트렌치의 측벽들은 그 때 수직이 아니므로, 트렌치의 불안정성으로 귀착될 것이다.

본 발명의 어떤 실시예들은, 특히, 트렌치 굴착 장비(50)의 적어도 본질적으로 수직의 배향이 유지되도록, 트렌치 굴착 장비(50)의 측면 경사 각도의 그러한 변동을 피하거나 최소화하는 것을 도모한다. 본 발명의 실시예들에 있어서, 이것은 상기한 트렌치 굴착 장비(50)가 장착되는 본체부(10)의 측면 경사각의 변화를 회피하거나 최소화함으로써 달성 가능하다. 특정한 실시예들에 있어, 본체부(10)는 적어도 본질적으로는 수평인 구성으로 유지될 수가 있다. 특히, 본 발명의 실시예들은 상기 장치의 종 방향의 중심선(14)을 포함하는 공칭 수직면의 수직으로부터의 각도의 벗어남을 최소화하거나 또는 방지하는 것을 도모할 수가 있다. 상기한 "공칭 수직면"은, 상기 장치(100)가 수평의 평평한 땅에 위치할 때와 같이, 상기 본체부가 공칭 수평일 때, 본질적으로 수직인 하나의 평면을 지칭한다.

상기 장치(100)는 본체부(10)의 반대편 측면들 상에 배열된 적어도 두 개의 그라운드 접촉 장치들(16)을 더 포함할 수도 있다. 도면에서는 두 개의 이러한 그라운드 접촉 장치들(16' 및 16")이 도시되어 있다. 다른 전형적인 구성에서는, 본체부(10)의 두 개의 어느 쪽 측면에 배열된 네 개의 상기한 그라운드 접촉 장치들이 제공되거나, 아니면 본체부(10)의 세 개의 어느 쪽 측면에 배열된 여섯 개의 상기한 그라운드 접촉 장치들이 제공될 수도 있다.

어떤 바람직한 실시예들에 있어서는, 그라운드 접촉 장치들(16)은 사용 시 트렌칭 장치(100)를 이동시키기 위하여 견인력을 전달하도록 구성되어 있다. 어떤 바람직한 실시예들에 있어서는, 그라운드 접촉 장치들을 포함하는 상기 장치는 트렌칭 작업 중, 즉 트렌치 굴착 장비가 트렌치를 파는 작업을 활발하게 수행하고 있는 동안, 본질적으로 연속적인 전방 이동을 실행하도록 구성된다. 예를 들면, 원하는 트렌치 설정 방향을 따르도록 상기 장치(100)의 이동의 방향을 조절하는 동안, 후방 이동이 또한 때때로 사용되는 것도 바람직할 수도 있다.

어떤 실시예들에서는, 상기 그라운드 접촉 장치들(16)은 본체부(10)에 대해 방향조종이 가능할 수도 있는데, 이로써 상기 장치(100)의 이동 방향이 원하는 트렌칭 경로 또는 코스를 따르도록 조절 가능할 수도 있다.

어떤 특히 바람직한 실시예들에 있어서는, 그라운드 접촉 장치들(16)은 관절형의 무한궤도 트랙들을 포함할 수도 있다. 수중 트렌칭 장치에 적합한 것들을 포함하여 트렌칭 장치에 적절한 관절형 무한궤도 트랙들에 대해 적합한 구조적 세부사항은 당해 기술분야의 전문가들에게 잘 알려진다.

어떤 선택적인 구성에서는, 상기한 그라운드 접촉 장치들은 견인력을 전달하는 것이 필요하지 않고, 지면상에서의 상기 장치(100)의 이동을 용이하게 하기 위해 주로 구성될 수 있다. 이러한 구성에 적절한 예로서는 무동력 휠들, 스키드(skid) 등이 포함될 수 있다.

각각의 그라운드 접촉 장치(16)는 독립적인 서스펜션 조립체(20)를 통해서 본체부(10)에 연결된다. 본체부(10)는 서스펜션 조립체들(20)을 통해서 그라운드 접촉 장치들(16)에 의해 지면(예컨대, 해저)(12) 상에서 지지 되어 있다.

각각의 서스펜션 조립체(20)는 트렌칭 장치(100)의 본질적으로 정의된 평면에서 그의 회전축 중심을 갖는 실질적인 회전 시스템을 포함하도록 구성될 수 있다. 이러한 방식으로, 서스펜션 조립체들은, 그 본체부(10)가 기저의 해저(12)가 측면 방향의 경사를 갖는 경우에조차도 본질적으로 수평 상태로 유지되도록(즉, 트렌칭 장치의 종 방향의 중심선(14)을 포함하는 공칭 수직면(위에서 정의된 바와 같은)이 본질적으로 수직으로 놓이도록 하는 상태로) 구성될 수가 있다.

상기한 정의된 평면은 상기 장비(50)의 종 방향의 수직 이등분면(vetical bisector)(위에서 정의된 바와 같은)일 수 있다. 어떤 바람직한 실시예들에 따라서는 트렌치 굴착 장비가 본체부에 대해 중앙에(측면 방향에 대해) 장착될 때, 상기한 종 방향의 수직 이등분면은 상기 장치(100)의 종 방향 중심선과 일치한다. 다른 구성들에서는, 상기 트렌치 굴착 장비(50)의 종 방향의 수직 이등분면은 상기 장치(100)의 종 방향의 중심선에서 측면으로 벗어날 수도 있다.

도 1은 본질적으로 수평이고 평평한 그라운드(해저)(12')에 배치된 본 발명의 일 실시예에 따른 트렌칭 장치를 개략적으로 예시하고 있다. 본체부(10)는 중심선(14)이 본질적으로 수직으로 되도록 본질적으로 수평인 조건을 채택하고 있음을 알 수 있을 것이다. 이러한 조건에서, 트렌치 굴착 장비(50)는 또한, 전기한 바와 같이, 필수적으로 수직의 측면들을 갖는 하나의 트렌치가 굴착되도록 수직으로 배열된다.

트렌치 굴착 장비의 어떤 구성들에서는, 굴착된 트렌치의 벽들이 의도적으로 수직이 아니게끔 형성할 수도 있다는 것을 주목하여야 할 것이다. 예를 들어, 형성되는 트렌치의 측면들(벽 부위들)은 그 트렌치의 폭이 저부에서 보다는 최상부에서 더 크도록 경사지게 형성될 수도 있다. 그러한 구조에서는 또한, 트렌치 굴착 장비가 그것의 원래 의도된 본질적으로 수직인 구성에서 벗어나지 않도록 하는 것이 바람직한데, 왜냐면 그러한 벗어남은 트렌치 측면들의 굴착된 의도한 각도로부터 벗어나는 현상으로 귀착될 수도 있기 때문이다.

도 2는 공칭 수평선(18)에 대해 각도 α 만큼 지시된 측면 방향의 경사 또는 사면을 가지는 지면(해저)(12") 상에 배치된 본 발명의 일 실시예에 따른 트렌칭 장치를 개략적으로 예시하고 있다. 서스펜션 조립체들(20)은 그 본체부(10)가 중심선(14)이 본질적으로 수직인 상태로 본질적으로 수평인 상채로 유지되도록 해저(12")의 경사에 적응하도록 하는 역할을 한다는 것을 도 2에서 이해할 수가 있다. 상기 트렌치 굴착 장비(50)는 따라서 그의 본질적으로 수직인 배향을 유지하는 것이 가능하다.

도 3은 공칭 수평선(18)에 대해 각도 β만큼 지시된 측면 방향의 경사 또는 사면을 갖는 지면(해저)(12'") 상에 배치된 본 발명의 일 실시예에 따른 트렌칭 장치를 개략적으로 예시하고 있다. 각도 β는 각도 α보다 크고, 따라서 지면(12'")의 경사각은 지면(12")의 경사각보다는 크다. 그렇지만, 서스펜션 조립체(20)는 그 본체부(10)가, 중심선(14)이 본질적으로 수직인 상태에서, 본질적으로 수평인 상태로 유지되도록 해저(12'")의 경사에 적응하도록 하는 역할을 하는 것이 가능하다. 트렌치 굴착 장비(50)는 따라서 그의 본질적으로 수직인 배향을 유지할 수 있다.

도 4는 트렌칭 장치(100), 그리고 특히, 서스펜션 조립체들(20)이 어떻게 상이한 그라운드 지형에 적응할 수 있는지를 개략적으로 예시하고 있다. 따라서, 도 4에서는, 그라운드 접촉 장치(16h)는 공칭 수평면인 지면(해저) 부분(12h) 상에 위치하는 반면에, 그라운드 접촉 장치(16i)는 θ의 각도로 수평에 대해 경사진 지면(해저) 부분(12i) 상에 위치한다. 그렇지만, 서스펜션 조립체들(20)은, 본체부(10)가 중심선(14)이 본질적으로 수직인 상태에서, 본질적으로 수평인 상태로 유지되도록 상이한 경사의 해저 면들(12h 및 12i)에 적응하도록 하는 역할을 하는 것이 가능하다. 트렌치 굴착 장비(50)는 따라서 그의 본질적으로 수직인 배향을 유지할 수 있다.

도 1 내지 3의 각 도면에서, 각각의 서스펜션 조립체들(20)의 피벗 포인트(P)는 본질적으로 상기 장치(100)의 중심선(14) 상에 존재하며, 이 중심선은 또한 트렌치 굴착 장비(50)의 중심선이기도 하다는 것이 이해될 수 있다. 이러한 배열구성에 의하면, 상기 조립체들이 지면에서의 변화에 적응하게 되므로 본체부(10)가 서스펜션 조립체들(20)의 높이나 순간적인 구성에 관계없이 본질적으로 수평으로 유지되는(또한, 결과적으로는, 트렌치 굴착 장비(50)가 본질적으로 수직으로 유지되는) 것을 보장할 수가 있게 된다. 상기 피벗 포인트(P)는, 특히 서스펜션 조립체들의 이동의 한계를 향해서, 즉 그라운드 접촉 장치(16)가 그의 최상위 또는 최하위 위치(도 3 참조)에 있을 때는, 중심선(14)과의 정확한 일치에서는 다소 벗어날 수도 있다는 것을 유념하여야 할 것이다.

각각의 그라운드 접촉 장치(16)는 그 각각의 그라운드 접촉 장치(16) 하부의 지면(해저)(12)에 접촉하는 그라운드 접촉면 또는 부위(16g)를 포함할 수 있다. 본 발명의 어떤 바람직한 실시예들에서는, 상기한 서스펜션 조립체들(20)은 그라운드 접촉 부위(16g)의 측면 경사각을 변화시켜 기저의 지면(해저)(12)의 측면 경사각을 보완하거나 그에 부합하도록 구성된다. 이러한 방식으로, 그라운드 접촉 부위의 지면(12)과의 접촉 면적이 최대로 될 수 있다. 특정한 실시예들에 있어서, 그라운드 접촉 부위(16g)의 측면 경사각은 그 그라운드 접촉 장치의 측면 경사각을 전체적으로 변동하게 함으로써 변화된다. 도 1 내지 3에 도시된 예시적인 구성에서는, 각각의 경우에 그라운드 접촉 부위(16g)의 측면 경사각은 지면(해저)(12)의 경사각에 상응한다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 특히, 도 1에서, 수평에 대한 그라운드 접촉 부위(16g)의 측면 경사각은 0이고(지면 12'가 수평이기 때문에), 도 2에서는 수평에 대한 그라운드 접촉 부위(16g)의 측면 경사각은 α이고, 또한 도 3에서는 수평에 대한 그라운드 접촉 부위(16g)의 측면 경사각은 β이다. 도 4에서는, 그라운드 접촉 부위들(16gh 및 16gi)의 각각의 측면 경사각은 동일하지 않은데, 이것은 지면 부분들(12h 및 12i)의 상이한 각도에 적응하기 위함이다. 특히, 수평에 대한 그라운드 접촉 부위(16gh)의 측면 경사각은 0이고, 또한 수평에 대한 그라운드 접촉 부위(16gi)의 측면 경사각은 θ이다.

어떤 바람직한 실시예들에서는, 서스펜션 조립체들(20)은 지면(해저)과의 각각의 그라운드 접촉 장치의 그라운드 접촉 부위(16g)가 본질적으로 트렌치 굴착 장비(50)의 교차점(어떤 바람직한 실시예들에서는 상기 장치(100)의 종 방향의 중심선(14)일 수도 있는)을 중심으로 하여 회전하도록 구성된다. 이러한 교차점은 도 1 내지 3 및 도 5a 및 5b에서 M으로 표시된다. 이러한 배열구성으로써, 울퉁불퉁한 지형 상에서 그라운드 접촉 장치들(16)의 이동의 결과로서의 트렌치 굴착 장비(50)의 이동(특히, 측면 변위 및/또는 측면 각 이동)이 최소화되거나 또는 제거된다.

도 5a 및 5b는 전형적인 서스펜션 조립체(20) 및 연관된 그라운드 접촉 장치들(16")의 가능한 이동의 범위를 예시하고 있다. 동일한 그라운드 접촉 장치들(16")이 일정 범위의 위치들에 도시되어 있다. 위치 16"(1)은 전형적으로 상기 장치(100)가 평평한 수평 지면상에 위치하는 중간 위치를 나타낸다. 도 5a에서, 위치 16"(2)는 서스펜션 조립체(20)에 의해 제공되는 그라운드 접촉 장치들(16)의 이동의 전형적인 상한을 나타내고, 또한 도 5b에서, 위치 16"(3)은 서스펜션 조립체(20)에 의해 제공되는 그라운드 접촉 장치들(16)의 이동의 전형적인 하한을 나타낸다. 각 경우에 있어, 그라운드 접촉 면(16g)은 본질적으로는 트렌치 굴착 장비(50)가 지면(12)을 교차하는 지점(M)을 중심으로 회전한다.

어떤 바람직한 실시예들에 있어서는, 서스펜션 조립체들은, 상기 장치(100)의 본체(10) 및 지면(해저)과 트렌치 굴착 장비(50)(어떤 바람직한 실시예들에서는, 상기 장치(100)의 종 방향의 중심선(14)이 되는)의 교차점(M)의 거리(특히, 수직 거리)가 울퉁불퉁한 지형상에서 본질적으로 그라운드 접촉 장치(16)의 이동의 결과로 변하지 않도록 구성된다. 이러한 거리는 도 1 내지 3에서 "l"로서 표시되어 있다. 이러한 구성으로써 울퉁불퉁한 지형상에서 그라운드 접촉 장치들(16)의 이동의 결과로 트렌치 굴착 장비(50)의 수직 변위는 최소화되거나 제거된다. 이러한 수직 변위는 트렌치 굴착 장비(50)로써 굴착되는 트렌치의 깊이에 대해 영향을 미칠 수 있다.

바람직한 일 실시예에 있어서, 각각의 독립적인 서스펜션 조립체(20)는 본체부에 고정적인 관계로 장착되거나 아니면 달리 배열되는 제1 서스펜션 암(22)을 포함한다. 각각의 독립적인 서스펜션 조립체는 그라운드 접촉 장치에 또는 장착 요소, 조립체 또는 그것의 부재에 고정적인 관계로 장착되거나 달리 배열되는 제2 서스펜션 암(24)을 포함한다. 어떤 실시예들에서는 그라운드 접촉 장치(16)는 지면(해저)의 경사의 변화에 적응하도록 방향 조종을 위한 공칭 수직 축을 중심으로 및/또는 도 1에서 축 "A"와 같은 공칭 수평 측면 축을 중심으로 상기 장착 요소, 조립체 또는 부재에 대해 이동 가능하다. 각각의 제1 및 제2 서스펜션 암들은 제1 및 제2 피벗 포인트들(22a,b 및 24a,b)을 각각 포함할 수 있다. 제1 서스펜션 피벗 암(26)은 제1 단부에서는 제1 서스펜션 암(22)의 제1 피벗 포인트(22a)에, 그리고 제2 단부에서는 제2 서스펜션 암(24)의 제1 피벗 포인트(24a)에, 회전 가능하게 부착될 수 있다. 제2 서스펜션 회전 암(28)은 제1 단부에서는 제1 서스펜션 암(22)의 제2 피벗 포인트(22b)에, 그리고 제2 단부에서는 제2 서스펜션 암(24)의 제2 피벗 포인트(24b)에, 회전 가능하게 부착될 수 있다. 상기한 각각의 독립적인 서스펜션 조립체(20)의 각각의 제1 및 제2 피벗 포인트들(22a, 24a 및 22b, 24b)은 볼록면 사변형(convex quadrilateral)의 모서리들의 경계를 정의할 수 있으며, 따라서 4-바 결합(4-bar linkage)으로서 당해 기술분야의 전문가에 의해 편의상 지칭되는 구성을 형성할 수가 있다.

각각의 독립적인 서스펜션 조립체(20)에 대하여, 액추에이터(30)가 제공될 수 있다(도 4에는 도시되지 않음). 각 액추에이터(30)는 서스펜션 조립체의 이동 가능한 부분(본체부(10)에 대하여)과 상기 본체부 사이에서 연장 가능하다. 어떤 바람직한 구성들에서는, 상기 액추에이터(30)는 본체부(10)에 상단부(30u)에서 회전 가능하게 연결될 수 있으며, 서스펜션 조립체(20)의 상기 이동 가능한 부분에 대해서는 하단부(30m)에서 회전 가능하게 연결될 수 있다. 어떤 바람직한 구성들에서는, 액추에이터(30)가 연결될 수 있는 서스펜션 조립체(20)의 상기 이동 가능한 부분은 제2(하부) 서스펜션 피벗 암(28)일 수 있다. 다른 실시예들에서는, 상기 액추에이터(30)는 액티브형 또는 패시브형일 수도 있다. 패시브형의 배열에서는, 액추에이터(30)는 댐퍼(damper)로서 동작 가능하며, 또한 기저의 지면의 경사의 변화에 응답하여 연장 또는 수축할 수도 있다.

어떤 바람직한 구성들에 있어서는, 상기한 액추에이터들(30) 중의 적어도 일부는 액티브형이다. 이러한 배열구성에서는, 상기 액추에이터들(30)은 예를 들어, 유압식 피스톤 및 실린더 구조일 수도 있다. 액추에이터들(30)의 연장과 수축은 상기 장치(100)의 또는 그와 관련된 측정 파라미터들에 응답하여 제어장치(특히, 전자식 제어장치)에 의해 제어될 수가 있다. 어떤 바람직한 실시예들에 있어서는, 상기 장치(100)에는 경사계(inclinometer), 자이로스코프 장치(gyroscopic device), 고도계(altimeter), 해저음파탐사 소너(ground profiling sonar) 등과 같은 하나 또는 다수의 측정장치들이 제공될 수 있는데, 이것들은 상기 장치(100)의 위치상의 조건(예컨대, 본체부 10의 경사 등) 및/또는 상기 장치(100)가 통과하고 있거나 통과할 지면의 국부적인 특징들의 존재와 그 특성들(경사각, 융기 부분들의 존재, 바위의 크기 등과 같은)을 판단할 수가 있다. 상기 제어장치에 의해 수신된 이러한 측정 장치들의 출력에 응답하여 액추에이터(30)는 원하는 수직 배향에 트렌치 굴착 장비(50)를 유지하기 위해 제어장치에 의해 능동적으로 조절될 수가 있다. 트렌칭 장치가 두 쌍 이상의 그라운드 접촉 장치들(16)을 포함하는 경우, 어떤 실시예들은 그러한 한 쌍 및 그와 연관된 서스펜션 장치들(20)에 대해서만 액추에이터(30)의 능동적 제어를 제공할 수가 있다.

어떤 구성들에 있어서는, 액추에이터(30)와 같은 능동형 수단(또는 수동형 액추에이터(들)(30)에 부가하여, 부가적인 능동 제어형 액추에이터)은 다른 방법으로는 상기한 서스펜션 장치들(20)에 의해 채택되는 평형 위치로부터 상기 장치(100)를 오프셋하도록 동작할 수도 있다.

상기한 본 발명의 장치(100)에 있어 독립적인 서스펜션 장치들(20)의 추가적인 이점은 임의의 주어진 시점에서 상기 장치(100)의 차체 높이(ride height), 즉 소정의 시점에서 지면으로부터 본체부(10)의 간격(h)을 변경 또는 바꾸기 위한 독립적인 서스펜션의 기능에 존재한다. 따라서, 서스펜션 조립체들(20)은 지면의 지형의 변동과 관련하여 본질적으로 일정한 및/또는 최적의 차체 높이를 유지하거나, 또는 예를 들어, 암석들 또는 바위들과 같은 특정한 장애물들 위에서 이동할 때 차체 지상고(ground clearance)를 최대화하기 위하여 액추에이터들(30)의 이동에 의한 것 등에 의해서 조절 가능하다.

본 명세서의 상세한 설명과 특허청구범위들에 걸쳐서, 포함한다(포함하는) 및 구비한다(구비하는) 이라는 용어와 그들의 파생어들은 포함하지만 그것에 한정하지는 않는다는 의미이며, 또한 그것들은 다른 일부분들, 부가물들, 구성요소들, 개체들 또는 과정들을 배제하는 것을 의도하지 않는다(또한, 배제하지 않는다). 명세서의 상세한 설명과 특허청구범위들에 걸쳐서, 단수 표현이라 하더라도 그것은 문맥상 달리 요구되지 않는 한 복수도 망라한다. 특히, 부정관사가 사용되는 경우, 본 명세서는 문맥상 달리 요구하지 않는 한 단수뿐만 아니라 복수도 고려하는 것으로서 이해되어야 할 것이다.

본 발명의 특정한 측면, 실시예 또는 예와 연관하여 기술된 특징들, 개체들, 특성들, 화합물들, 화학적 일부분 또는 그룹들은 그것들과 양립할 수 없지 않다면 여기에 기술된 임의의 다른 측면, 실시예 또는 예에 적용 가능한 것으로 이해되어야 할 것이다. 본 명세서(첨부된 청구범위, 요약 및 도면들을 포함하여)에서 개시된 모든 특징들 및/또는 그렇게 개시된 어떤 방법 또는 프로세스의 모든 과정들은 그러한 특징들 및/또는 과정들의 적어도 일부가 상호 배타적인 조합들을 제외하고는 어떤 조합으로도 조합되어도 좋다. 본 발명은 전술한 임의의 실시예들의 세부사항들에만 한정되는 것은 아니다. 본 발명은 본 명세서(첨부된 청구범위, 요약 및 도면들을 포함하여)에서 기술된 특징들의 어떤 새로운 것 또는 어떤 새로운 조합, 또는 그렇게 개시된 임의의 방법 또는 프로세스의 과정들 중의 임의의 새로운 하나 또는 그것들의 어떤 새로운 조합에까지 확장된다.

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Claims (32)

1. 지면으로부터 아래쪽으로 연장되는 트렌치(trench)를 굴착하기 위하여 구성되는 트렌칭 장치에 있어서, 상기 트렌칭 장치는:
   본체부;
   상기 본체부에 매달려 있는 트렌치 굴착 장비;
   상기 본체부의 반대편 측면들 상에 배열되고 상기 본체부가 그 위에 지지 되어 있는 적어도 두 개의 그라운드 접촉 장치들을 포함하되;
   상기 각각의 그라운드 접촉 장치는 각각의 독립적으로 동작 가능한 서스펜션 조립체에 의해 상기 본체부에 연결되며;
   상기 각각의 서스펜션 조립체들은 지면의 불균일성에 대해 보상하도록 구성됨으로써 상기 트렌치 굴착 장비를 수직에 대하여 원하는 각도 배향으로 유지하도록 하되;
   상기 독립적인 서스펜션 조립체는 상기 트렌치 굴착 장비를 종 방향으로 이등분하는 평면상에서 본질적으로 배열되어 있는 회전축 중심을 가지며, 상기 평면은 상기 트렌칭 장치가 평평한 수평 지면상에 위치할 때 공칭으로 수직인 평면인 것인 트렌칭 장치.
2. 제1항에 있어서, 각 그라운드 접촉 장치의 상기 회전축 중심은 상기 트렌치 굴착 장비가 지면을 교차하는 위치에 본질적으로 배열되는 것인 트렌칭 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 각각의 서스펜션 조립체들은 상기 트렌칭 장치가 균일하지 않은 지면을 가로지를 때 상기 트렌치 굴착 장비의 측면 이동을 방지하도록 본질적으로 구성되는 것인 트렌칭 장치.
4. 제1항, 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 트렌칭 장치는 수체(body of water)의 바닥에 트렌치를 굴착하기 위해 구성된 수중의 트렌칭 장치인 것인 트렌칭 장치.
5. 제1항 내지 제4항 중의 어느 항에 있어서, 상기한 트렌치 굴착 장비의 원하는 각도 배향은 공칭으로 수직인 배향인 것인 트렌칭 장치.
6. 선행하는 청구항들 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 트렌치 굴착 장비는 측면 방향의 각도 변위에 대하여 상기 트렌칭 장치의 상기 본체부에 고정되는 관계로 장착되고, 그리고 상기 각각의 독립적인 서스펜션 조립체들은 수평에 대해 원하는 각도 배향으로 상기 본체부를 유지함으로써 트렌치 굴착 장비를 상기 원하는 각도 배향에 유지하도록 구성되는 것인 트렌칭 장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 본체부의 상기 원하는 각도 배향은 본질적으로 수평인 것인 트렌칭 장치.
8. 선행하는 청구항들 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 본체부 및 상기 서스펜션 조립체의 일 구성요소에 장착되고, 또한 상기 서스펜션 조립체의, 결과적으로는, 상기 본체부에 대하여 상기 그라운드 접촉 장치의 위치를 조절함으로써 상기한 지면의 불균일성에 대해 보상하도록 구성되는 액추에이터를 더 포함하는 것인 트렌칭 장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 액추에이터에 대한 조절을 수행하도록 동작 되는 전자 제어장치를 더 포함하는 것인 트렌칭 장치.
10. 제9항에 있어서, 상기 장치가 지나가고 있거나 통과할 지면의 국부적인 특징들의 존재와 특성들 및/또는 상기 장치의 위치상의 상태를 판단할 수 있는 하나 또는 다수의 측정 장치들을 더 포함하며, 그리고 상기 전자 제어장치는 상기 하나 또는 다수의 측정 장치들로부터 수신된 하나 또는 다수의 출력들에 응답하여 적어도 하나의 상기 액추에이터의 조절을 수행하도록 동작하는 것인 트렌칭 장치.
11. 선행하는 청구항들 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 서스펜션 조립체는, 상기 본체부에 고정되는 관계로 배열되고 제1 및 제2 피벗 포인트들을 포함하는 제1 서스펜션 암, 상기 그라운드 접촉 장치에 부착되고 제1 및 제2 피벗 포인트들을 포함하는 제2 서스펜션 암, 상기 제1 및 제2 서스펜션 암들의 각각의 제1 피벗 포인트들에 회전 가능하게 부착되는 제1 서스펜션 피벗 암, 그리고 상기 제1 및 제2 서스펜션 암들의 각각의 제2 피벗 포인트들에 회전 가능하게 부착되는 제2 서스펜션 피벗 암을 포함하는 것인 트렌칭 장치.
12. 선행하는 청구항들 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 그라운드 접촉 장치들은 사용 시 상기 트렌칭 장치를 이동시키기 위한 견인력을 전달하도록 구성된 무한궤도 트랙 장치들을 포함하는 것인 트렌칭 장치.
13. 선행하는 청구항들 중의 어느 한 항에 있어서, 각각의 그라운드 접촉 장치는 그라운드 접촉 면을 포함하며, 또한 상기 독립적인 서스펜션 조립체는 상기 그라운드 접촉 면의 측면 경사각이 그 그라운드 접촉 면이 접촉하는 지면의 경사각과 본질적으로 동일하도록 상기 그라운드 접촉 장치의 측면 경사각을 구성하도록 하는 것인 트렌칭 장치.
14. 선행하는 청구항들 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 트렌치 굴착 장비는 하나 또는 다수의 분사(jetting) 도구들, 하나 또는 다수의 체인 커터(chain cutter)들, 하나 또는 다수의 나사송곳들(augers), 하나 또는 다수의 락휠들(rockwheels) 및 백호(backhoe: 굴착기)와 같은 불연속적으로 동작하는 커터로부터 선택되는 것인 트렌칭 장치.
15. 선행하는 청구항들 중의 어느 한 항에 있어서, 상기한 지면의 불균일성은 상기 장치의 종 방향으로의 전방 방향에 대하여 측면 경사이거나 측면 경사를 포함하는 것인 트렌칭 장치.
16. 선행하는 청구항들 중의 어느 한 항에 있어서, 상기한 지면의 불균일성은 암석, 융기 부분, 또는 바위 등과 같은 국부적인 지면 특징 또는 형성인 것인 트렌칭 장치.
17. 본질적으로, 도 1 내지 4 중의 어떤 것을 참조하여 이상에서 기술된 것과 같은 트렌칭 장치.
18. 지면으로부터 아래쪽으로 연장되는 그라운드 몸체에 트렌치를 굴착하는 방법에 있어서,
    본체부, 상기 본체부에 매달려 있는 트렌치 굴착 장비, 상기 본체부의 반대편 측면들 상에 배열되고 상기 본체부가 그 위에 지지 되어 있는 적어도 두 개의 그라운드 접촉 장치들을 포함하는 트렌칭 장치로써 상기 트렌치를 굴착하는 동작을 포함하되, 상기 각각의 그라운드 접촉 장치는 각각의 독립적으로 동작 가능한 서스펜션 조립체에 의해 상기 본체부에 연결되며, 상기 각각의 독립적인 서스펜션 조립체들은 상기 트렌치 굴착 장비를 종 방향으로 이등분하는 하나의 평면상에 본질적으로 배열되어 있는 회전축 중심을 가지며, 상기 평면은 상기 트렌칭 장치가 평평한 수평 지면상에 위치할 때 공칭 수직면이며, 그리고
    상기 트렌치를 굴착하는 동안, 상기 지면의 불균일성에 대해 보상하도록 상기 각각의 서스펜션 조립체들을 조절함으로써 상기 트렌치 굴착 장비를 수직에 대해 원하는 각도 배향에 유지하도록 하는 동작을
    포함하는 트렌치를 굴착하는 방법.
19. 제18항에 있어서, 각각의 그라운드 접촉 장치의 회전축 중심은 상기 트렌치 굴착 장비가 지면을 교차하는 위치에서 본질적으로 배열되는 것인 트렌치를 굴착하는 방법.
20. 제18항 또는 제19항에 있어서, 상기한 조절은, 트렌치 굴착 작업 중, 그 트렌치가 굴착되고 있거나 또는 굴착될 지면의 지형의 변동에 응답하여 본질적으로 연속적인 조절을 하는 것인 트렌치를 굴착하는 방법.
21. 제18항, 제19항 또는 제20항에 있어서, 상기 각각의 서스펜션 조립체들에 대한 상기한 조절은 본질적으로 상기 장치가 균일하지 않은 지면을 가로지를 때 상기 트렌치 굴착 장비의 측면 변위를 방지하는 것인 트렌치를 굴착하는 방법.
22. 제18항 내지 제21항 중의 어느 항에 있어서, 상기 트렌치는 수체의 바닥에 있는 트렌치인 것인 트렌치를 굴착하는 방법.
23. 제18항 내지 제22항 중의 어느 항에 있어서, 상기 각각의 서스펜션 조립체들의 상기한 조절은 상기 트렌치 굴착 장비를 공칭 수직 배향에 효과적으로 유지하는 것인 트렌치를 굴착하는 방법.
24. 제18항 내지 제23항 중의 어느 항에 있어서,
    상기 트렌치 굴착 장비는 측면 방향의 이동에 대하여 상기 트렌칭 장치의 상기 본체부에 고정되는 관계로 장착되고, 그리고 상기 각각의 독립적인 서스펜션 조립체들은 수평에 대해 원하는 각도 배향으로 상기 본체부를 유지함으로써 상기 트렌치 굴착 장비를 상기 원하는 각도 배향에 유지하도록 조절되는 것인 트렌치를 굴착하는 방법.
25. 제24항에 있어서, 상기 본체부의 상기 원하는 각도 배향은 본질적으로 수평인 것인 트렌치를 굴착하는 방법.
26. 제18항 내지 제25항 중의 어느 항에 있어서, 상기 장치는 상기 본체부 및 상기 서스펜션 조립체의 일 구성요소에 장착되는 액추에이터를 더 포함하고, 또한 상기 방법은 상기 본체부에 대하여 상기 서스펜션 조립체의, 결과적으로는, 상기 그라운드 접촉 장치의 위치를 상기 액추에이터가 조절함으로써 상기한 지면의 불균일성에 대해 보상하도록 하는 동작을 더 포함하는 것인 트렌치를 굴착하는 방법.
27. 제26항에 있어서, 상기 장치는 전자 제어장치를 더 포함하되, 상기 전자 제어장치는 상기 액추에이터에 대한 조절의 작동을 수행하도록 하는 것인 트렌치를 굴착하는 방법.
28. 제27항에 있어서, 상기 장치는 그 장치가 지나가고 있거나 통과할 지면의 국부적인 특징들의 존재와 특성들 및/또는 상기 장치의 위치상의 상태를 판단하도록 동작할 수 있는 하나 또는 다수의 측정 장치들을 더 포함하며, 그리고 상기 전자 제어장치는 상기 하나 또는 다수의 측정 장치들로부터 수신된 하나 또는 다수의 출력들에 응답하여 적어도 하나의 상기 액추에이터의 조절을 수행하는 것인 트렌치를 굴착하는 방법.
29. 제18항 내지 제28항 중의 어느 항에 있어서, 각각의 그라운드 접촉 장치는 그라운드 접촉 면을 포함하며, 그리고 상기 독립적인 서스펜션 조립체는 상기 그라운드 접촉 면의 측면 경사각이 그 그라운드 접촉 면이 접촉하는 지면의 경사각과 본질적으로 동일하도록 상기 그라운드 접촉 장치의 측면 경사각을 구성하도록 하는 것인 트렌치를 굴착하는 방법.
30. 제18항 내지 제29항 중의 어느 항에 있어서, 상기 트렌치 굴착 장비는 하나 또는 다수의 분사(jetting) 도구들, 하나 또는 다수의 체인 커터(chain cutter)들, 하나 또는 다수의 나사송곳들(augers), 하나 또는 다수의 락휠들(rockwheels) 및 백호(backhoe: 굴착기)와 같은 불연속적으로 동작하는 커터로부터 선택되는 것인 트렌치를 굴착하는 방법.
31. 제18항 내지 제30항 중의 어느 항에 있어서, 상기한 지면의 불균일성은 트렌치를 굴착할 때 상기 장치의 종 방향의 전방 방향에 대하여 측면 경사인 것인 트렌치를 굴착하는 방법.
32. 제18항 내지 제31항 중의 어느 항에 있어서, 상기한 지면의 불균일성은 암석, 융기 부분, 또는 바위 등과 같은 국부적인 지면 특징 또는 그것의 형성인 것인 트렌치를 굴착하는 방법.

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