RU2304197C2

RU2304197C2 - Устройство и способ для возведения в грунте изоляционных стен

Info

Publication number: RU2304197C2
Application number: RU2005125079/03A
Authority: RU
Inventors: Эрвин ШТЁТЦЕР (DE); Эрвин ШТЁТЦЕР
Original assignee: Бауэр Машинен Гмбх
Priority date: 2004-08-23
Filing date: 2005-08-08
Publication date: 2007-08-10
Also published as: CA2513826A1; RU2005125079A; US7363733B2; EP1640509A1; EP1640509B1; KR20060053194A; CN100434599C; JP2006057446A; DE502004005279D1; CN1739328A; JP4109687B2; CA2513826C; SG120233A1; EP1640509B2; US20060037218A1; KR100738896B1

Abstract

Группа изобретений относится к области горного дела и строительства, в частности к устройствам и способам для возведения в грунте изоляционных стен. Технический результат - создание устройства и способа, обеспечивающих повышение высокого качества изоляционных стен. Устройство для возведения в грунте изоляционной стены содержит раму, по меньшей мере одну расположенную снизу на раме нижнюю фрезерующую/перемешивающую дисковую фрезу, по меньшей мере одну дополнительную, расположенную сверху на раме верхнюю фрезерующую/перемешивающую дисковую фрезу, причем рама в промежуточной области между верхней фрезерующей/перемешивающей дисковой фрезой и нижней фрезерующей/перемешивающей дисковой фрезой выполнена с поперечным сечением, меньшим, чем поперечное сечение фрезерования по меньшей мере одной нижней фрезерующей/перемешивающей дисковой фрезы. Способ возведения в грунте изоляционной стены, в особенности с помощью устройства, при котором предусмотрено фрезерное устройство для возведения в грунте изоляционной стены, содержащее раму, две расположенные снизу на раме рядом друг с другом нижние фрезерующие/перемешивающие дисковые фрезы и две расположенные сверху на раме рядом друг с другом верхние фрезерующие/перемешивающие дисковые фрезы, фрезерующие/перемешивающие дисковые фрезы приводят во вращение посредством привода вращения, а фрезерное устройство заглубляют в грунт и по достижении конечной глубины вновь извлекают, при этом обе верхние фрезерующие/перемешивающие дисковые фрезы и обе нижние фрезерующие/перемешивающие дисковые фрезы приводят во вращение с помощью привода вращения в противоположных направлениях. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 5 ил.

Description

Область техники

Настоящее изобретение относится к устройству для возведения в грунте изоляционных стен. Изобретение относится также к способу возведения в грунте изоляционных стен.

Уровень техники

Способ возведения в грунте изоляционных стен известен из патентного документа ФРГ №19530827 С2. В этом так называемом двухэтапном способе на первом этапе производят проходку щели фрезерованием, а разработанный при этом грунтовый материал транспортируют из щели на дневную поверхность. Полученную щель заполняют опорной суспензией для создания опоры и поддержания щели. На втором этапе после проходки щели в нее подают затвердевающую суспензию, которая вытесняет опорную суспензию.

Из патентного документа ФРГ №4141629 С2 известен одноэтапный способ, при котором щель с самого начала укрепляется затвердевающей суспензией, приготавливаемой путем перемешивания вынутого грунтового материала со связующей жидкостью на дневной поверхности.

Для осуществления этого известного способа может использоваться фрезерное устройство для возведения в грунте изоляционной стены, известное из патентного документа ФРГ №3424999 С2. Это устройство содержит раму и установленные на ней снизу, то есть со стороны грунта, дисковые фрезы, которые служат для разработки грунта на дне разрабатываемой щели. Разработанный грунтовый материал направляется дисковыми фрезами к всасывающему устройству, укрепленному на раме, и транспортируется на дневную поверхность. Это устройство является наиболее близким к заявляемому и принято в качестве прототипа.

Из патентной заявки ФРГ №10308538 известен другой способ возведения в грунте изоляционной стены. В этом способе, называемом способом "перемешивания на месте", затвердевающую суспензию приготавливают не за пределами щели, а непосредственно в щели. Для этого разрабатываемый дисковыми фрезами грунтовый материал перемешивают со связующей жидкостью "на месте", т.е. в щели, посредством воздействия дисковых фрез с получением затвердевающей смеси грунта с жидкостью. При этом способе перемешанный со связующей жидкостью разработанный грунтовый материал по меньшей мере частично оставляют в щели, где он может затвердевать для образования изоляционной стены. За счет этого устраняется необходимость в затратах на подъем на дневную поверхность всего разработанного грунтового материала с помощью насосных устройств. Этот способ является наиболее близким к заявляемому и принят в качестве прототипа.

Раскрытие изобретения

Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, заключается в создании устройства и способа, которые обеспечивают возведение изоляционных стен особенно высокого качества.

В соответствии с изобретением решение поставленной задачи достигается за счет устройства, обладающего признаками по пункту 1 формулы изобретения, и способа, обладающего признаками по пункту 12 формулы изобретения. Предпочтительные примеры осуществления изложены в соответствующих зависимых пунктах формулы изобретения.

С одной стороны, предметом изобретения является устройство для возведения в грунте изоляционной стены, содержащее раму, по меньшей мере одну расположенную снизу на раме нижнюю фрезерующую/перемешивающую дисковую фрезу, по меньшей мере одну дополнительную, расположенную сверху на раме верхнюю фрезерующую/перемешивающую дисковую фрезу, причем рама в промежуточной области между верхней фрезерующей/перемешивающей дисковой фрезой и нижней фрезерующей/перемешивающей дисковой фрезой выполнена с поперечным сечением, меньшим, чем поперечное сечение фрезерования по меньшей мере одной нижней фрезерующей/перемешивающей дисковой фрезы.

Первая основная идея изобретения состоит в том, что на раме фрезерного устройства предусмотрена как нижняя, то есть расположенная со стороны грунта, так и верхняя фрезерующая/перемешивающая дисковая фреза. При этом по меньшей мере одна нижняя фрезерующая/перемешивающая дисковая фреза расположена на раме так, что она выступает предпочтительно в направлении подачи, а по меньшей мере одна верхняя фрезерующая/перемешивающая дисковая фреза выступает в направлении, противоположном направлению подачи. За счет расположения дисковых фрез на раме с двух сторон обеспечивается возможность особенно хорошего измельчения и перемешивания срезанного грунтового материала. В особенности при приготовлении суспензии "на месте", т.е. в щели, устройство по изобретению обеспечивает получение суспензии особенно высокой однородности и, соответственно, возведение изоляционной стены высокого качества. Кроме того, за счет комбинированного фрезерующего воздействия верхней и нижней дисковых фрез может достигаться высокая эффективность фрезерования.

Другая основная идея изобретения состоит в том, что рама по меньшей мере в отдельной области выполнена с поперечным сечением, меньшим, чем поперечное сечение фрезерования по меньшей мере одной нижней фрезерующей/перемешивающей дисковой фрезы. За счет этого в щели между верхними и нижними фрезерующими/перемешивающими дисковыми фрезами образована область перемешивания и транспортирования, в которой может осуществляться обмен материала между верхними и нижними фрезерующими/перемешивающими дисковыми фрезами. Поскольку в этой промежуточной области перемешивания и транспортирования может создаваться поток как от верхней, так и от нижней дисковой фрезы, в этой области происходит особенно интенсивное перемешивание материала, что дополнительно повышает однородность суспензии. Для особенно хорошего обмена материала рама в промежуточной области может быть выполнена в поперечном сечении, меньшем также по сравнению с поперечным сечением фрезерования по меньшей мере одной верхней фрезерующей/перемешивающей дисковой фрезы.

Устройство по изобретению может быть названо также фрезерным устройством, в особенности фрезерным устройством для возведения в грунте изоляционной стены. Фрезерующие/перемешивающие дисковые фрезы могут быть снабжены на своей окружной периферии фрезерными зубьями, шарошками или другими режущими инструментами для разработки целика грунтового материала. Однако в принципе по меньшей мере часть фрезерующих/перемешивающих дисковых фрез может быть выполнена также и без таких режущих инструментов, при этом на первое место у такой дисковой фрезы выступает функция перемешивания. Для дополнительного улучшения перемешивания по меньшей мере часть фрезерующих/перемешивающих дисковых фрез может быть снабжена дополнительными элементами перемешивания, например лопастями. В принципе возможно выполнение по меньшей мере одной нижней дисковой фрезы и по меньшей мере одной верхней дисковой фрезы одинаковыми по конструкции, причем для целей вращательного привода в противоположных направлениях фрезы могут быть также выполнены зеркально симметричными. Однако особенно предпочтительно, чтобы только нижняя фрезерующая/перемешивающая дисковая фреза была снабжена разрабатывающими грунт инструментами и/или чтобы по меньшей мере одна верхняя фрезерующая/перемешивающая дисковая фреза была снабжена дополнительными перемешивающими элементами.

В принципе промежуточная часть рамы меньшего поперечного сечения может быть образована путем выполнения ступени в раме. Однако в особенно предпочтительном примере выполнения между верхней фрезерующей/перемешивающей дисковой фрезой и нижней фрезерующей/перемешивающей дисковой фрезой рама выполнена суженной к среднему поясу. Под этим имеется в виду, что поперечное сечение рамы по меньшей мере в одном пространственном направлении непрерывно сужается от верхней дисковой фрезы в направлении подачи, а перед нижней дисковой фрезой вновь непрерывно расширяется. В контексте изобретения под поперечным сечением имеется в виду сечение, перпендикулярное направлению подачи фрезерного устройства.

Поперечное сечение фрезерования по меньшей мере одной нижней фрезерующей/перемешивающей дисковой фрезы обеспечивается по меньшей мере примерно прямоугольным. В особенно предпочтительном примере выполнения ширина поперечного сечения рамы в промежуточной области составляет три четверти или меньше, в особенности половину или меньше ширины поперечного сечения фрезерования по меньшей мере одной нижней фрезерующей/перемешивающей дисковой фрезы и/или длина поперечного сечения рамы в промежуточной области составляет три четверти или меньше, в особенности половину или меньше поперечного сечения фрезерования по меньшей мере одной нижней фрезерующей/перемешивающей дисковой фрезы. За счет этого вокруг промежуточной области рамы образована область перемешивания и транспортирования, в которой может происходить особенно эффективное перемешивание суспензии. Данные по ширине и длине могут быть, в частности, привязаны к поперечному сечению фрезерования, которое имеет примерно прямоугольную форму, однако при этом сама рама в промежуточной области не обязательно должна иметь прямоугольное поперечное сечение. При выполнении рамы не прямоугольной в поперечном сечении под шириной и длиной ее поперечного сечения подразумеваются размеры поперечного сечения рамы, параллельные сторонам примерно прямоугольного сечения фрезерования. В том случае, когда фрезерное устройство содержит несколько нижних фрезерующих/перемешивающих дисковых фрез, под поперечным сечением фрезерования по меньшей мере одной нижней фрезерующей/перемешивающей дисковой фрезы подразумевается общее поперечное сечение фрезерования всех этих дисковых фрез. Аналогично под поперечным сечением фрезерования по меньшей мере одной верхней фрезерующей/перемешивающей дисковой фрезы подразумевается общее поперечное сечение фрезерования всех верхних дисковых фрез. В предпочтительном примере выполнения поперечное сечение фрезерования по меньшей мере одной верхней фрезерующей/перемешивающей дисковой фрезы также имеет примерно прямоугольную форму и в особенности примерно идентично поперечному сечению фрезерования по меньшей мере одной нижней фрезерующей/перемешивающей дисковой фрезы.

Устройство, особенно выгодное в аспекте восприятия усилий при фрезеровании и особенно простое по конструкции, отличается тем, что рама и/или фрезерующие/перемешивающие дисковые фрезы выполнены зеркально симметричными, в особенности относительно плоскости зеркальной симметрии, проходящей перпендикулярно направлению подачи, и/или относительно одной плоскости зеркальной симметрии, проходящей в направлении подачи. Под направлением подачи может подразумеваться направление, в котором фрезерное устройство по изобретению перемещается при разработке щели, то есть направление заглубления фрезерного устройства.

Другой предпочтительный пример выполнения заключается в том, что предусмотрены две нижние фрезерующие/перемешивающие дисковые фрезы и две верхние фрезерующие/перемешивающие дисковые фрезы, в особенности с параллельными осями, а рама выполнена в особенности Х-образной со средней частью рамы и четырьмя опорными листами для дисковых фрез, расположенными на ней с наклоном к направлению подачи, причем фрезерующие/перемешивающие дисковые фрезы установлены на этих опорных листах. Согласно этому примеру осуществления рама выполнена крестообразной, при этом на конце каждой из четырех консольных укосин установлена по меньшей мере одна фрезерующая/перемешивающая дисковая фреза, в особенности парная дисковая фреза. Предпочтительно, консольные укосины креста образованы опорными листами.

Далее, в особенно предпочтительном примере осуществления фрезерующие/перемешивающие дисковые фрезы выполнены в виде пары из двух отдельных дисковых фрез, при этом отдельные дисковые фрезы каждой пары расположены коаксиально по обеим сторонам опорного листа. Дисковые фрезы могут содержать также большее число отдельных дисковых фрез. В принципе согласно изобретению может быть предусмотрено любое число фрезерующих/перемешивающих дисковых фрез.

Устройство по изобретению особенно пригодно для возведения в грунте изоляционной стены способом "перемешивания на месте", в английском написании "mixed-in-place", при котором затвердевающую суспензию приготавливают не за пределами щели, а непосредственно в щели из разрабатываемого грунтового материала и связующей жидкости посредством воздействия фрезерующих/перемешивающих дисковых фрез. В этом отношении в особенно предпочтительном примере выполнения снизу на раме, в особенности между двумя смежными нижними фрезерующими/перемешивающими дисковыми фрезами, предусмотрено устройство подачи жидкости, предназначенное для подачи в щель связующей жидкости. За счет расположения устройства подачи жидкости между двумя фрезерующими/перемешивающими дисковыми фрезами обеспечивается особенно равномерное перемешивание жидкости с грунтовым материалом на обеих дисковых фрезах. Однако, в принципе, устройство подачи жидкости может быть выполнено отдельно от рамы и/или дисковых фрез.

Другой выгодный аспект изобретения заключается в том, что по меньшей мере на нижней фрезерующей/перемешивающей дисковой фрезе предусмотрены фрезерные зубья для разработки целика грунтового материала, а на раме предусмотрены очистные скребки, проходящие между смежными фрезерными зубьями для их очистки от грунтового материала. При работе дисковых фрез фрезерные зубья проходят мимо очистных скребков, которые счищают приставший к ним грунтовый материал. Это обеспечивает особенно хороший процесс фрезерования. Очистные скребки могут быть, в частности, предусмотрены для очистки фрезерных зубьев, выполненных в виде откидных зубьев, которые расположены на дисковых фрезах с возможностью поворота для разработки грунтового материала под опорным листом.

Для направления фрезерного устройства при заглублении согласно изобретению на раме предусмотрены предпочтительно приводимые гидравлическими средствами направляющие стойки, которые для контакта с внутренними стенками щели выполнены с возможностью выдвижения поперечно направлению подачи, в особенности по существу параллельно осям вращения фрезерующих/перемешивающих дисковых фрез. Посредством выдвижения этих направляющих стоек к внутренним стенкам щели на раму может передаваться давление от стенок щели, за счет чего может изменяться ее положение, в особенности ее наклон в щели и, соответственно, направление дальнейшего заглубления. Предпочтительно, направляющие стойки имеют закругленные, в частности круглые или овальные опорные поверхности, которые могут быть также выполнены выпуклыми. В особенности направляющие стойки могут быть выполнены грибовидными. Направляющие стойки соответствующим образом установлены в держателях, которые в свою очередь установлены на раме и выступают от нее в боковые стороны. На этих держателях могут быть предусмотрены приводы, в особенности гидроцилиндры, для выдвижения и втягивания направляющих стоек. В принципе, направляющие стойки могут выдвигаться на раме в любом направлении, при этом предпочтительно, чтобы направляющие стойки выдвигались примерно параллельно осям вращения фрезерующих/перемешивающих дисковых фрез. Предпочтительно, направляющие стойки расположены на средней части рамы в промежуточной области.

Предпочтительно, в каждом держателе предусмотрены две направляющие стойки, образующие пару. Обе направляющие стойки пары предпочтительно расположены коаксиально и/или могут выдвигаться в противоположные стороны от рамы. В особенно предпочтительном примере выполнения на каждой стороне рамы расположены две пары направляющих стоек одна над другой. При этом предпочтительно также, чтобы две пары стоек на раме (на двух сторонах рамы) были расположены на одной высоте.

Для опускания и извлечения устройства в предпочтительном примере выполнения предусмотрен канат и/или телескопическая буровая штанга, к которой рама подвешена на своей верхней стороне. Телескопическая буровая штанга может быть выполнена, в частности, в виде ведущей бурильной трубы. Предпочтительно на канате или буровой штанге предусмотрен крюк навески, на котором подвешена рама фрезерного устройства.

Устройство особенно разностороннего использования отличается тем, что поперечное сечение фрезерования по меньшей мере одной нижней фрезерующей/перемешивающей дисковой фрезы и/или по меньшей мере одной верхней фрезерующей/перемешивающей дисковой фрезы является изменяемым. Для этого может быть предусмотрено, например, регулировочное устройство, с помощью которого может изменяться межосевое расстояние верхних и/или нижних фрезерующих/перемешивающих дисковых фрез. Альтернативно или дополнительно с помощью регулировочного устройства может изменяться также радиус соответствующей фрезерующей/перемешивающей дисковой фрезы.

В том случае, когда предусмотрено несколько фрез, в особенности две нижние фрезерующие/перемешивающие дисковые фрезы, они расположены рядом друг с другом, то есть их оси вращения находятся на одной высоте по отношению к ориентированному вниз направлению подачи. Таким же образом при наличии нескольких верхних фрезерующих/перемешивающих они расположены рядом друг с другом.

Следующим предметом изобретения является способ возведения в грунте изоляционной стены, при котором предусмотрено фрезерное устройство, содержащее раму, две расположенные снизу на раме рядом друг с другом нижние фрезерующие/перемешивающие дисковые фрезы и две расположенные сверху на раме рядом друг с другом верхние фрезерующие/перемешивающие дисковые фрезы; фрезерующие/перемешивающие дисковые фрезы приводят во вращение посредством привода вращения, а фрезерное устройство для возведения в грунте изоляционной стены заглубляют в грунт и по достижении конечной глубины вновь извлекают, при этом обе верхние фрезерующие/перемешивающие дисковые фрезы и обе нижние фрезерующие/перемешивающие дисковые фрезы приводят во вращение с помощью привода вращения в противоположных направлениях.

Способ по изобретению может осуществляться в особенности с помощью устройства согласно настоящему изобретению, с получением вышеописанных преимуществ.

Основная идея способа по изобретению состоит в том, что предусмотрено фрезерное устройство, содержащее по меньшей мере две нижние фрезерующие/перемешивающие дисковые фрезы и по меньшей мере две верхние фрезерующие/перемешивающие дисковые фрезы, при этом обе нижние дисковые фрезы приводят во вращение в противоположных направлениях и обе верхние дисковые фрезы приводят во вращение также в противоположных направлениях. Благодаря этому противоположному вращению как нижних, так и верхних дисковых фрез в значительной мере устраняется увод фрезерного устройства и обеспечивается возможность разработки щели особенно точной геометрической формы. Одновременно обеспечивается особенно эффективный отвод грунтового материала, разработанного на дне щели. И наконец, может достигаться также особенно хорошее перемешивание разрабатываемого грунтового материала со связующей жидкостью для приготовления затвердевающей суспензии. Это в особенности действительно для примера осуществления, в котором связующая жидкость подается посредине между двумя нижними или двумя верхними фрезерующими/перемешивающими дисковыми фрезами. Согласно изобретению в принципе такая работа дисковых фрез может быть предусмотрена как при заглублении, так и при извлечении фрезерного устройства. Однако при извлечении дисковые фрезы могут и останавливаться. Однако для цели особенно хорошего перемешивания суспензии предпочтительно, чтобы перемешивающие дисковые фрезы приводились во вращение также и при извлечении, при этом направления вращения фрезерующих/перемешивающих дисковых фрез могут периодически изменяться на противоположные.

Эффективность отвода материала в щели может быть повышена за счет того, что при заглублении фрезерного устройства к дну щели разрабатываемый грунтовый материал транспортируют от середины фрезерования посредством вращения нижних фрезерующих/перемешивающих дисковых фрез. Этот пример осуществления имеет особенные преимущества в том случае, когда разрабатываемый материал не отсасывается из щели, а остается для перемешивания "на месте" со связующей жидкостью в щели. Согласно этому примеру осуществления при работе фрезерного устройства при заглублении расположенную слева на виде спереди фрезерующую/перемешивающую дисковую фрезу вращают по часовой стрелке, а расположенную рядом с ней справа фрезерующую/перемешивающую дисковую фрезу - против часовой стрелки. При этом разрабатываемый грунтовый материал предпочтительно транспортируется в область перемешивания и транспортирования, образованную вокруг рамы в ее промежуточной области. За счет этого достигается особенно эффективное перемешивание грунтового материала со связующей жидкостью. Одновременно тангенциальное движение нижних фрезерующих/перемешивающих дисковых фрез создает для них опору на внутренние стенки щели при заглублении фрезерного устройства в направлении подачи.

В принципе возможен привод верхних фрезерующих/перемешивающих дисковых фрез в любом направлении вращения относительно расположенных под ними нижних дисковых фрез. Так, может быть предусмотрено, что дисковые фрезы, установленные на раме одна над другой, вращаются в противоположных направлениях, то есть обе левые фрезерующие/перемешивающие дисковые фрезы вращаются в противоположных направлениях и обе правые фрезерующие/перемешивающие дисковые фрезы также вращаются в противоположных направлениях. Однако особенно предпочтительно, чтобы дисковые фрезы, расположенные на раме одна над другой, приводились во вращение в одном направлении. В этом случае достигается особенно хорошее транспортирование материала.

Далее, в принципе, возможно выбрать одно направление вращения дисковых фрез как при извлечении, так и при заглублении фрезерного устройства. Однако особенно предпочтительно, чтобы направление вращения по меньшей мере нижних фрезерующих/перемешивающих дисковых фрез изменялось на противоположное при извлечении фрезерного устройства. Соответствующим образом при извлечении фрезерного устройства изменяют также направление вращения верхних дисковых фрез. В результате изменение профиля потока на дисковых фрезах может дополнительно улучшать перемешивание суспензии.

В отношении направлений вращения фрезерующих/перемешивающих дисковых фрез в предпочтительном примере осуществления фрезерующие/перемешивающие дисковые фрезы в результате своего вращательного движения совершают тангенциальное движение на внутренних стенках щели, которое направлено противоположно осевому движению фрезерного устройства. Таким образом, вращательное движение дисковых фрез способствует осевому заглублению фрезерного устройства и его движению вверх при извлечении, так что устройства привода в осевом направлении могут быть спроектированы соответственно меньшими по размерам и энергоемкости.

Перечень чертежей

Далее со ссылками на прилагаемые чертежи будут подробно описаны предпочтительные примеры осуществления изобретения. На чертежах:

фиг.1 изображает на виде спереди устройство для разработки щели в грунте,

фиг.2 изображает устройство по фиг.1 на виде сбоку,

фиг.3 изображает на виде спереди другие фрезерующие/перемешивающие дисковые фрезы с целью пояснения направлений вращения дисковых фрез при заглублении фрезерного устройства,

фиг.4 изображает на виде спереди фрезерующие/перемешивающие дисковые фрезы по фиг.3 с целью пояснения направлений вращения дисковых фрез при движении фрезерного устройства вверх,

фиг.5 изображает на виде сбоку строительную машину с устройством по изобретению.

Осуществление изобретения

Устройство для возведения в грунте изоляционной стены, которое может быть названо также фрезерным устройством 1 для возведения в грунте изоляционной стены (далее - фрезерное устройство), представлено на фиг.1 и 2. Фрезерное устройство 1 содержит несущую раму 10, на нижнем конце которой, то есть со стороны грунта, установлены с возможностью вращения две нижние фрезерующие/перемешивающие дисковые фрезы 21, 22, расположенные на одной высоте. На верхней стороне рамы 10 установлены с возможностью вращения две верхние фрезерующие/перемешивающие дисковые фрезы 31, 32, также расположенные на одной высоте.

Фрезерующие/перемешивающие дисковые фрезы 21, 22, 31, 32 выполнены парными из двух отдельных дисковых фрез, при этом отдельные дисковые фрезы каждой пары расположены по обеим сторонам соответствующего опорного листа 24, 25, 34, 35. Это показано на фиг.2 на примере верхней фрезерующей/перемешивающей дисковой фрезы 32. Две отдельные дисковые фрезы 37, 38 этой дисковой фрезы 32 установлены по обеим сторонам опорного листа 35. Кроме того, это показано на фиг.2 на примере нижней фрезерующей/перемешивающей дисковой фрезы 22, две отдельные дисковые фрезы 27, 28 этой дисковой фрезы 22 установлены по обеим сторонам от опорного листа 25. Остальные фрезерующие/перемешивающие дисковые фрезы 21, 31 выполнены аналогичным образом в виде пар дисковых фрез.

Рама 10 имеет среднюю часть 15, выполненную в форме прямой призмы с шестиугольным основанием. На двух смежных верхних боковых поверхностях на средней части 15 рамы выступают два опорных листа 34, 35 для верхних фрезерующих/перемешивающих дисковых фрез 31, 32. На двух смежных нижних боковых поверхностях на средней части 15 рамы выступают два опорных листа 24, 25 для нижних фрезерующих/перемешивающих дисковых фрез 21, 22. Опорные листы 24, 25, 34, 35 дисковых фрез, которые можно считать элементами рамы 10, проходят под углом, то есть не параллельно направлению 80 подачи, представляющему направление проходки фрезерного устройства 1. Опорные листы 24, 25, 34, 35 образуют вместе со средней частью 15 рамы крестообразную или Х-образную конструкцию, при этом ее консольные укосины образованы опорными листами 24, 25, 34, 35, которые расположены не под прямым углом друг к другу. Угол между опорными листами 24, 25, а также угол между опорными листами 34, 35 имеют величину меньше 90°.

На периферии фрезерующих/перемешивающих дисковых фрез 21, 22, 31, 32 жестко укреплены фрезерные зубья 42 с режущей кромкой для разрыхления целика грунтового материала. Кроме того, со стороны соответствующего опорного листа 24, 25, 34, 35 на фрезерующих/перемешивающих дисковых фрезах 21, 22, 31, 32 предусмотрены откидные фрезерные зубья 43. Эти откидные фрезерные зубья 43 могут поворачиваться или откидываться посредством привода поворота, расположенного в окружной области соответствующего опорного листа 24, 25, 34, 35, для разработки грунтового материала под опорными листами 24, 25.

При приводе в действие нижних фрезерующих/перемешивающих дисковых фрез 21, 22 они разрабатывают грунтовый материал под фрезерным устройством 1 с образованием по существу прямоугольного поперечного сечения фрезерования. Это поперечное сечение фрезерования имеет ширину BF и длину LF, при этом ширина привязана к направлению оси вращения нижних фрезерующих/перемешивающих дисковых фрез 21, 22. Оси вращения нижних фрезерующих/перемешивающих дисковых фрез 21, 22 и верхних фрезерующих/перемешивающих дисковых фрез 31, 32 параллельны друг другу. Межосевое расстояние двух нижних дисковых фрез 21, 22 соответствует межосевому расстоянию двух верхних дисковых фрез 31, 32. Верхняя фрезерующая/перемешивающая дисковая фреза 31 расположена над нижней фрезерующей/перемешивающей дисковой фрезой 21 относительно ориентированного вниз направления 80 подачи, а верхняя фрезерующая/перемешивающая дисковая фреза 32 расположена над нижней фрезерующей/перемешивающей дисковой фрезой 22. При этом все фрезерующие/перемешивающие дисковые фрезы 21, 22, 31, 32 имеют один и тот же диаметр. За счет такого геометрического расположения и выполнения фрезерующих/перемешивающих дисковых фрез 21, 22, 31, 32 поперечное сечение фрезерования верхних фрезерующих/перемешивающих дисковых фрез 31, 32 соответствует поперечному сечению фрезерования фрезерующих/перемешивающих дисковых фрез 21, 22.

В промежуточной области 12 средней части 15 рамы она выполнена с сужением и имеет в этой области поперечное сечение меньше поперечного сечения фрезерования как нижних фрезерующих/перемешивающих дисковых фрез 21, 22, так и верхних фрезерующих/перемешивающих дисковых фрез 31, 32. За счет этого вокруг промежуточной области 12 между внутренними стенками 4, 4' щели (показанными частично) и рамой 1 образована область 54 перемешивания и транспортирования, в которой может осуществляться перемешивание разработанного грунтового материала со связующей жидкостью. Для подачи связующей жидкости в щель в средней области 7 между двумя нижними фрезерующими/перемешивающими дисковыми фрезами 21, 22 предусмотрено устройство 50 подачи жидкости, выполненное в виде сопла или форсунки.

Как показано на фиг.1, для образования суженной промежуточной области 12 рама 10 на участке длиной LR между опорными листами 24, 25, 34, 35 выполнена суженной к среднему поясу. На фиг.2 видно, что ширина BR поперечного сечения рамы 10 по ее высоте остается по существу одинаковой. В промежуточной области 12 на средней части 15 рамы ширина BR поперечного сечения рамы 10 составляет примерно 0,45 ширины BF поперечного сечения фрезерования, а длина LR поперечного сечения рамы 10 составляет примерно 0,45 длины LF поперечного сечения фрезерования.

Рама 10 со своими опорными листами 24, 25, 34, 35, а также фрезерующими/перемешивающими дисковыми фрезами 21, 22, 31, 32 выполнена зеркально симметричной относительно трех плоскостей. Первая плоскость 75 симметрии расположена перпендикулярно направлению 80 подачи, а две другие перпендикулярные друг другу плоскости 71, 72 симметрии проходят параллельно направлению 80 подачи.

На опорных листах 24, 25, 34, 35 предусмотрены очистные скребки 46, 46', проходящие между смежными фрезерными зубьями 42 и/или откидными зубьями 43. Для этого очистные скребки 46, 46' расположены по существу радиально к фрезерующим/перемешивающим дисковым фрезам 21, 22, 31, 32. При вращении этих дисковых фрез фрезерные зубья 42 и/или откидные зубья 43 проходят мимо очистных скребков 46, 46', которые счищают приставший к ним грунтовый материал и таким образом освобождают эти зубья. Для привода фрезерующих/перемешивающих дисковых фрез 21, 22, 31, 32 предусмотрены не показанные на чертежах приводные гидромоторы, расположенные внутри средней части 15 рамы 10.

Сбоку на средней части 15 рамы 10 предусмотрены направляющие стойки 60, 60', предназначенные для направления движения фрезерного устройства 1. Направляющие стойки 60, 60' расположены по существу параллельно осям вращения фрезерующих/перемешивающих дисковых фрез 21, 22, 31, 32 и перпендикулярно направлению 80 подачи, при этом стойки могут выдвигаться к внутренним стенкам 4, 4' щели и втягиваться. Направляющие стойки 60, 60' выполнены грибовидными и со стороны головок имеют круглые на виде спереди выпуклые криволинейные опорные поверхности 62, предназначенные для контакта с внутренними стенками 4, 4' щели.

Как видно на фиг.2, направляющие стойки 60, 60' расположены коаксиально парами с двух сторон от рамы 10, причем одна из двух направляющих стоек 60 каждой пары на виде спереди по фиг.1 расположена на раме 10 спереди, а другая стойка 60' расположена сзади. На фиг.1 видно также, что на раме 10 предусмотрено в сумме четыре пары направляющих стоек, из которых две пары направляющих стоек расположены на одной высоте по направлению 80 подачи, а направляющие стойки каждой пары установлены справа и слева на средней части 15 рамы. Обе направляющие стойки 60, 60' каждой пары установлены в общем держателе 64, который охватывает их по типу втулки. В держателе предусмотрены не показанные на чертежах приводы для втягивания и выдвижения направляющих стоек 60, 60'.

Для подвески фрезерного устройства 1 к канату или ведущей бурильной трубе, не показанным на фиг.1 и 2, предусмотрен крюк 17 навески, закрепляемый сверху на опорных листах 24, 25 фрезерного устройства 1.

На фиг.3 и 4 показано направление вращения фрезерующих/перемешивающих дисковых фрез 21, 22, 31, 32 при осуществлении способа по изобретению. При этом на фиг.3 эти направления показаны при проходке или заглублении фрезерного устройства 1, а на фиг.4 - при его движении вверх или извлечении. Соответствующее осевое движение фрезерного устройства показано стрелкой R.

Как видно на фиг.3, при заглублении фрезерного устройства нижние фрезерующие/перемешивающие дисковые фрезы 21, 22 вращают таким образом, что разрабатываемый грунтовый материал и подаваемая в щель связующая жидкость транспортируются от средней области 7 между фрезами к внутренним стенкам 4 щели. Для этого левую фрезерующую/перемешивающую дисковую фрезу 21 вращают по часовой стрелке, а правую фрезерующую/перемешивающую дисковую фрезу 22 - против часовой стрелки. Верхние фрезерующие/перемешивающие дисковые фрезы 31, 32, расположенные над нижними фрезерующими/перемешивающими дисковыми фрезами 21, 22, вращают в тех же направлениях, то есть левую фрезерующую/перемешивающую дисковую фрезу 31 вращают по часовой стрелке, а правую фрезерующую/перемешивающую дисковую фрезу 32 - против часовой стрелки.

При извлечении фрезерного устройства, показанного на фиг.4, направление вращения всех фрезерующих/перемешивающих дисковых фрез 21, 22, 31, 32 изменяют на противоположное.

Направление вращения фрезерующих/перемешивающих дисковых фрез 21, 22, 31, 32 выбрано таким образом, что эти фрезы в точке контакта с внутренними стенками 4'' щели за счет своего вращения движутся тангенциально к направлению R осевого движения в противоположном ему направлении.

На фиг.5 показана строительная машина 100 с навешенным на ней фрезерным устройством 1. Строительная машина имеет нижнюю ходовую часть 102, выполненную в виде гусеничного шасси, и верхнюю поворотную конструкцию 101. На верхней конструкции 101 установлена мачта 110 с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси. Для поворота мачты 110 предусмотрен регулировочный гидроцилиндр 112, шарнирно соединенный с одной стороны с верхней конструкцией 101 и с другой стороны с обоймой 114, которая по меньшей мере частично охватывает мачту 110.

Для навески фрезерного устройства 1 предусмотрен канат 90, приводимый в действие лебедкой 95, расположенной на верхней конструкции 101. Отходящий от лебедки 95 канат 90 направляется несколькими направляющими блоками 94, 94', 94'' вокруг мачты 110. От верхнего направляющего блока 94 канат проходит к канатному замку 92, к которому подвешено фрезерное устройство 1. Канат запасован в две ветви на канатном замке 92.

Кроме каната 90 на строительной машине предусмотрены также шланги 120 гидравлической системы и шланги подачи жидкости для обеспечения фрезерного устройства гидравлической жидкостью и связующей жидкостью. Для наматывания этих шлангов предусмотрено наматывающее устройство 125. От него шланги 120 проходят через направляющий блок 124 к фрезерному устройству 1.

Claims

1. Устройство для возведения в грунте изоляционной стены, содержащее раму (10), по меньшей мере одну расположенную снизу на раме нижнюю фрезерующую/перемешивающую дисковую фрезу (21, 22), по меньшей мере одну дополнительную, расположенную сверху на раме верхнюю фрезерующую/перемешивающую дисковую фрезу (31, 32), причем рама (10) в промежуточной области (12) между верхней фрезерующей/перемешивающей дисковой фрезой (31, 32) и нижней фрезерующей/перемешивающей дисковой фрезой (21, 22) выполнена с поперечным сечением, меньшим, чем поперечное сечение фрезерования по меньшей мере одной нижней фрезерующей/перемешивающей дисковой фрезы (21, 22).

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что между верхней фрезерующей/перемешивающей дисковой фрезой (31, 32) и нижней фрезерующей/перемешивающей дисковой фрезой (21, 22) рама (10) выполнена суженной к среднему поясу.

3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что ширина поперечного сечения рамы (10) в промежуточной области (12) составляет три четверти или меньше, в особенности половину или меньше ширины поперечного сечения фрезерования по меньшей мере одной нижней фрезерующей/перемешивающей дисковой фрезы (21, 22), и/или длина поперечного сечения рамы (10) в промежуточной области (12) составляет три четверти или меньше, в особенности половину или меньше длины поперечного сечения фрезерования по меньшей мере одной нижней фрезерующей/перемешивающей дисковой фрезы (21, 22).

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что рама (10) и/или фрезерующие/перемешивающие дисковые фрезы (21, 22, 31, 32) выполнены зеркально симметричными, в особенности относительно плоскости (75) зеркальной симметрии, проходящей перпендикулярно направлению (80) подачи, и/или относительно одной плоскости (71, 72) зеркальной симметрии, проходящей в направлении (80) подачи.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что предусмотрены две нижние фрезерующие/перемешивающие дисковые фрезы (21, 22) и две верхние фрезерующие/перемешивающие дисковые фрезы (31, 32), в особенности с параллельными осями, а рама (10) выполнена в особенности Х-образной со средней частью (15) рамы и четырьмя опорными листами (24, 25, 34, 35) для дисковых фрез, расположенными на ней с наклоном к направлению (80) подачи, причем фрезерующие/перемешивающие дисковые фрезы (21, 22, 31, 32) установлены на этих опорных листах (24, 25, 34, 35).

6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что снизу на раме (10), в особенности между двумя смежными нижними фрезерующими/перемешивающими дисковыми фрезами (21, 22), предусмотрено устройство (50) подачи жидкости, предназначенное для подачи в щель связующей жидкости.

7. Устройство по любому из пп.1, 2, 4, 5, 6, отличающееся тем, что по меньшей мере на нижней фрезерующей/перемешивающей дисковой фрезе (21, 22) предусмотрены фрезерные зубья для разработки целика грунтового материала, а на раме (10) предусмотрены очистные скребки (46, 46′), проходящие между смежными фрезерными зубьями (42, 43) для их очистки от грунтового материала.

8. Устройство по любому из пп.1, 2, 4, 5, 6, отличающееся тем, что на раме (10) предусмотрены предпочтительно приводимые гидравлическими средствами направляющие стойки (60, 60′), которые для контакта с внутренними стенками (4, 4′) щели выполнены с возможностью выдвижения поперечно направлению (80) подачи, в особенности, по существу, параллельно осям вращения фрезерующих/перемешивающих дисковых фрез (21, 22, 31, 32).

9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что на раме (10) с двух сторон расположены по две пары направляющих стоек.

10. Устройство по п.1, отличающееся тем, что предусмотрен канат (90) и/или телескопическая буровая штанга, к которой рама (10) подвешена на своей верхней стороне.

11. Устройство по п.1, отличающееся тем, что поперечное сечение фрезерования по меньшей мере одной нижней фрезерующей/перемешивающей дисковой фрезы (21, 22) и/или по меньшей мере одной верхней фрезерующей/перемешивающей дисковой фрезы (31, 32) является изменяемым.

12. Способ возведения в грунте изоляционной стены, в особенности с помощью устройства, заявленного в любом из пп.1-11, при котором

предусмотрено фрезерное устройство (1) для возведения в грунте изоляционной стены, содержащее раму (10), две расположенные снизу на раме рядом друг с другом нижние фрезерующие/перемешивающие дисковые фрезы (21, 22) и две расположенные сверху на раме рядом друг с другом верхние фрезерующие/перемешивающие дисковые фрезы (31, 32),

фрезерующие/перемешивающие дисковые фрезы (21, 22, 31, 32) приводят во вращение посредством привода вращения, а

фрезерное устройство (1) заглубляют в грунт и по достижении конечной глубины вновь извлекают, при этом

обе верхние фрезерующие/перемешивающие дисковые фрезы (31, 32) и обе нижние фрезерующие/перемешивающие дисковые фрезы (21, 22) приводят во вращение с помощью привода вращения в противоположных направлениях.

13. Способ по п.12, отличающийся тем, что при заглублении фрезерного устройства (1) к дну щели разрабатываемый грунтовый материал транспортируют от средней области (7) между фрезами посредством вращения нижних фрезерующих/перемешивающих дисковых фрез (21, 22).

14. Способ по п.12 или 13, отличающийся тем, что фрезерующие/перемешивающие дисковые фрезы (21, 31; 22, 32), расположенные на раме (10) одна над другой, приводят во вращение в противоположных направлениях или в одном направлении.

15. Способ по п.12 или 13, отличающийся тем, что направление вращения по меньшей мере нижних фрезерующих/перемешивающих дисковых фрез (21, 22) изменяют на противоположное при извлечении фрезерного устройства (1).

Приоритет по пунктам:

23.08.2004 по пп.1-15.