RU2309224C2 - System to perform earth-moving operation under buried pipeline - Google Patents
System to perform earth-moving operation under buried pipeline Download PDFInfo
- Publication number
- RU2309224C2 RU2309224C2 RU2002131907/03A RU2002131907A RU2309224C2 RU 2309224 C2 RU2309224 C2 RU 2309224C2 RU 2002131907/03 A RU2002131907/03 A RU 2002131907/03A RU 2002131907 A RU2002131907 A RU 2002131907A RU 2309224 C2 RU2309224 C2 RU 2309224C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- frame
- pipe
- main frame
- cutting tool
- buried pipe
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Настоящее изобретение касается способа и системы для землеройных работ под заглубленными трубами для извлечения грунта из-под заглубленной трубы, уложенной вблизи поверхности земли, после выемки грунта над трубой и с боковых сторон заглубленной трубы.The present invention relates to a method and system for excavation under a buried pipe for extracting soil from under a buried pipe laid near the surface of the earth, after excavation of the soil above the pipe and on the sides of the buried pipe.
Уровень техникиState of the art
Для транспортирования природного газа, нефти и подобных продуктов трубопроводы традиционно укладывают под землей, вблизи поверхности (например, на глубине около 1 м от поверхности земли). Трубопровод зарывают в землю, причем его наружную поверхность обматывают синтетической лентой, чтобы предохранить поверхность трубы от повреждений, коррозии, а транспортируемую текучую среду - от замерзания в условиях холодного климата.To transport natural gas, oil and similar products, pipelines are traditionally laid underground, near the surface (for example, at a depth of about 1 m from the surface of the earth). The pipeline is buried in the ground, and its outer surface is wrapped with synthetic tape to protect the pipe surface from damage, corrosion, and the transported fluid from freezing in cold climates.
Если такую трубу использовать в течение многих лет, то есть вероятность, что лента, обмотанная вокруг ее наружной поверхности, окажется поврежденной, что приведет к повреждению и коррозии наружного слоя трубы. Повреждение наружного слоя трубы не только препятствует самому транспортированию текучей среды, но также создает опасность аварии из-за утечки текучей среды. В результате, трубопроводы, которые использовались в течение определенного времени после их укладки, требуют ремонта. При таком ремонте прослужившую долгий срок трубу обнажают путем выемки окружающего грунта для замены ленты, намотанной вокруг наружной периферической поверхности или для замены ржавой трубы на новую.If such a pipe is used for many years, it is likely that the tape wrapped around its outer surface will be damaged, which will lead to damage and corrosion of the outer layer of the pipe. Damage to the outer layer of the pipe not only interferes with the transportation of the fluid itself, but also creates a risk of accident due to leakage of the fluid. As a result, pipelines that have been used for a certain time after their installation require repair. With such repairs, the long-lived pipe is exposed by excavating the surrounding soil to replace the tape wound around the outer peripheral surface or to replace a rusty pipe with a new one.
Примером более ранних технических решений могут служить патенты США 5601383 и 6154988, которые раскрывают системы для выемки грунта вокруг заглубленной трубы с целью ремонта трубопровода. Системы для землеройных работ под трубами, раскрытые в этих патентах, содержат вращающийся режущий орган, который может вращаться вокруг горизонтальной оси и имеет систему двойных спиральных лопаток, состоящую из левых и правых спиральных лопаток. Земля и песок, извлеченные спиральными лопатками, за счет вращения этих лопаток выбрасываются на левую и на правую сторону.An example of earlier technical solutions is US Pat. Nos. 5,601,383 and 6,154,988, which disclose systems for excavating around a buried pipe to repair a pipeline. The pipe digging systems disclosed in these patents contain a rotating cutting body that can rotate around a horizontal axis and has a double spiral blade system consisting of left and right spiral blades. Earth and sand, extracted by spiral blades, due to the rotation of these blades are thrown to the left and right side.
Обе известные системы имеют недостаток, состоящий в том, что их конструкция предполагает вращение режущего органа вокруг горизонтальной оси и выталкивание извлеченной земли и песка в горизонтальном направлении. Как следствие, промежуток между соседними копающими лопатками подвержен забиванию землей и песком, так что извлечение грунта не может выполняться эффективно. Поэтому нельзя ожидать и увеличения эффективности землеройных работ. Вышеуказанный недостаток можно преодолеть, если ось вращения режущего органа ориентировать в вертикальном направлении. Однако такая попытка создаст другую проблему, заключающуюся в том, что выемку грунта из-под заглубленной трубы нельзя хорошо выполнять, если в значительной степени не увеличить диаметр вращающегося режущего органа. В результате неизбежно увеличиваются размер и общий вес системы.Both known systems have the disadvantage that their design involves rotating the cutting body about a horizontal axis and pushing the extracted earth and sand in the horizontal direction. As a result, the gap between adjacent digging blades is prone to clogging with soil and sand, so soil extraction cannot be performed efficiently. Therefore, one cannot expect an increase in the efficiency of excavation work. The above disadvantage can be overcome if the axis of rotation of the cutting body is oriented in the vertical direction. However, such an attempt will create another problem, namely, that excavation from under a buried pipe cannot be performed well unless the diameter of the rotating cutting member is significantly increased. As a result, the size and overall weight of the system will inevitably increase.
Кроме того, указанные известные технические решения имеют недостаток, заключающийся в сложности управления перемещением такой землеройной системы вдоль заглубленной трубы и управления положением системы относительно заглубленной трубы. Как следствие, существует опасность случайного повреждения заглубленной трубы вращающимся режущим органом.In addition, these known technical solutions have the disadvantage of the difficulty of controlling the movement of such an earth moving system along the buried pipe and controlling the position of the system relative to the buried pipe. As a result, there is a danger of accidental damage to a buried pipe by a rotating cutting body.
Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Настоящее изобретение направлено на преодоление вышеупомянутых недостатков, и основной задачей, решаемой изобретением, является создание способа и системы выемки грунта из-под труб, которые обеспечат увеличение эффективности извлечения грунта и позволят эффективно вести землеройные работы за счет надежного выполнения операции копания и перемещения вращающихся режущих органов.The present invention is aimed at overcoming the aforementioned disadvantages, and the main task solved by the invention is to provide a method and system for excavating soil from under pipes, which will increase the efficiency of soil extraction and allow efficient excavation due to the reliable operation of digging and moving rotating cutting bodies .
В соответствии с настоящим изобретением поставленную задачу можно решить способом землеройных работ под заглубленной трубой, уложенной под землей, вблизи ее поверхности, при котором выемку грунта из-под заглубленной трубы выполняют посредством вращения режущих механизмов при их одновременном перемещении вдоль заглубленной трубы, которая удерживается в зажатом состоянии для базирования режущих механизмов.In accordance with the present invention, the task can be solved by the method of excavation under a buried pipe laid underground, near its surface, in which excavation from under the buried pipe is performed by rotating the cutting mechanisms while moving along the buried pipe, which is held condition for basing the cutting mechanisms.
Согласно изобретению в то время как заглубленная труба находится в зажатом состоянии, режущие механизмы приводят во вращение для создания копающего действия и перемещают вдоль заглубленной трубы, так что происходит непрерывное извлечение грунта из-под трубы, начиная с передней стороны и далее в направлении поступательного движения. Тем самым осуществляют выемку грунта. Так как основная рама системы согласно изобретению зафиксирована на заглубленной трубе и ее положение поддерживается в процессе выемки грунта, можно надежно осуществлять копающее действие вращающихся режущих механизмов, расположенных по сторонам заглубленной трубы, а также перемещать вращающиеся режущие механизмы, не повреждая наружную поверхность трубы. Как следствие, землеройные работы могут выполняться весьма эффективно.According to the invention, while the buried pipe is in a clamped state, the cutting mechanisms are rotated to create a digging action and moved along the buried pipe, so that there is continuous extraction of soil from under the pipe, starting from the front side and further in the direction of translational motion. Thereby, excavation is carried out. Since the main frame of the system according to the invention is fixed on the buried pipe and its position is maintained during excavation, it is possible to reliably carry out the digging action of the rotating cutting mechanisms located on the sides of the buried pipe, and also to move the rotating cutting mechanisms without damaging the outer surface of the pipe. As a result, earthmoving can be performed very efficiently.
Чтобы реально осуществить вышеуказанный способ выемки грунта из-под труб, согласно настоящему изобретению предлагается система для землеройных работ под заглубленными трубами, уложенными вблизи поверхности земли, содержащая основную раму, предназначенную для постановки на заглубленную трубу, и раму режущих механизмов, подвижную относительно основной рамы. Чтобы осуществлять выемку грунта, основная рама и рама режущих механизмов выполнены с возможностью поочередного передвижения вдоль заглубленной трубы.In order to actually implement the above method of excavating soil from under the pipes, the present invention provides a system for excavation under buried pipes laid close to the surface of the earth, comprising a main frame intended for mounting on a buried pipe and a frame of cutting mechanisms movable relative to the main frame. To carry out excavation, the main frame and the frame of the cutting mechanisms are made with the possibility of alternating movement along the buried pipe.
Систему для землеройных работ под заглубленными трубами, соответствующую настоящему изобретению, используют для извлечения грунта из-под трубы после того, как будет последовательно произведена выемка грунта над трубой и грунта с боковых сторон от заглубленной трубы. Согласно изобретению для осуществления выемки грунта раму режущих механизмов поступательно перемещают вперед относительно основной рамы, а после совершения одного акта такого перемещения основную раму подают вперед относительно рамы режущих механизмов, подтягивая основную раму к раме режущих механизмов. Таким образом, для осуществления непрерывной выемки грунта, производят попеременное перемещение основной рамы и рамы режущих механизмов. Соответственно, выемку грунта из-под заглубленной трубы можно осуществлять без повреждения ее наружной поверхности. Согласно настоящему изобретению система для землеройных работ под заглубленными трубами имеет автономный механизм привода, при помощи которого система сама приводит себя в движение для выемки грунта, так что выемку грунта можно эффективно осуществлять без применения буксирующей техники.The excavation system under the buried pipes according to the present invention is used to extract soil from under the pipe after excavation of the soil above the pipe and the soil on the sides of the buried pipe is sequentially performed. According to the invention, for carrying out excavation, the frame of the cutting mechanisms is progressively moved forward relative to the main frame, and after one act of such movement, the main frame is fed forward relative to the frame of the cutting mechanisms, pulling the main frame to the frame of the cutting mechanisms. Thus, for continuous excavation, alternately moving the main frame and the frame of the cutting mechanisms. Accordingly, excavation from under a buried pipe can be carried out without damaging its outer surface. According to the present invention, the system for excavation under buried pipes has an autonomous drive mechanism by which the system itself is driven to excavate, so that excavation can be effectively carried out without using towing equipment.
Желательно, чтобы конструкция системы согласно настоящему изобретению была такова, чтобы рама режущих механизмов на своих нижних сторонах имела пару вращающихся режущих механизмов и поддерживалась основной рамой. Далее, рама режущих механизмов и основная рама выполнены с возможностью взаимного перемещения вдоль заглубленной трубы при помощи движущих средств. При этом основная рама предпочтительно оснащена первыми фиксирующими средствами для ее фиксации на заглубленной трубе во время перемещения рамы режущих механизмов. В свою очередь рама режущих механизмов оснащена вторыми фиксирующими средствами для ее фиксации на заглубленной трубе во время перемещения основной рамы. В этой системе, в то время как основная рама зафиксирована на трубе первыми фиксирующими средствами, движущие средства перемещают раму режущих механизмов относительно основной рамы, а режущие механизмы приводятся во вращение для выполнения выемки грунта. После совершения одного акта перемещения фиксирующее действие первых фиксирующих средств отменяется и затем приводится в движение основная рама, в то время как рама режущих механизмов ставится на фиксацию при помощи вторых фиксирующих средств. Затем основная рама фиксируется на трубе при помощи первых фиксирующих средств и снова сообщается движение раме режущих механизмов, чтобы непрерывно осуществлять выемку грунта. Таким образом, можно эффективно осуществлять выемку грунта из-под заглубленной трубы, параллельно ей, не повреждая ее наружной поверхности.It is desirable that the design of the system according to the present invention be such that the frame of the cutting mechanisms on its lower sides has a pair of rotating cutting mechanisms and is supported by the main frame. Further, the frame of the cutting mechanisms and the main frame are made with the possibility of mutual movement along the buried pipe using moving means. In this case, the main frame is preferably equipped with first fixing means for fixing it to the buried pipe while moving the frame of the cutting mechanisms. In turn, the frame of the cutting mechanisms is equipped with second locking means for fixing it on the buried pipe while moving the main frame. In this system, while the main frame is fixed to the pipe by the first locking means, the driving means move the frame of the cutting mechanisms relative to the main frame, and the cutting mechanisms are rotated to excavate. After committing one act of movement, the fixing action of the first locking means is canceled and then the main frame is set in motion, while the frame of the cutting mechanisms is put into fixation using the second fixing means. Then the main frame is fixed on the pipe with the first fixing means and again the movement of the frame of the cutting mechanisms is communicated to continuously excavate. Thus, it is possible to effectively carry out excavation from under a buried pipe, parallel to it, without damaging its outer surface.
Перечень чертежейList of drawings
Способ и система для землеройных работ под заглубленными трубами, соответствующие предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения, будут описаны далее со ссылками на прилагаемые чертежи.A method and system for digging under a buried pipe in accordance with a preferred embodiment of the present invention will now be described with reference to the accompanying drawings.
Фиг.1 представляет, вид сзади, один из вариантов осуществления системы для землеройных работ под заглубленными трубами перед началом работы или после отсоединения системы.Figure 1 is a rear view, one of the embodiments of the system for excavation under buried pipes before starting work or after disconnecting the system.
Фиг.2 представляет, вид сзади, систему для землеройных работ под заглубленными трубами в процессе работы.Figure 2 is a rear view of a system for earthmoving under buried pipes during operation.
Фиг.3(а) представляет собой вид сбоку системы на Фиг.1, а Фиг.3(b) - вид сбоку системы на Фиг.2.Figure 3 (a) is a side view of the system of Figure 1, and Figure 3 (b) is a side view of the system of Figure 2.
Фиг.4 представляет, вид сверху, систему для землеройных работ под заглубленными трубами.Figure 4 is a top view of a system for excavation under buried pipes.
Фиг.5 представляет, вид сбоку, систему для землеройных работ под заглубленными трубами.5 is a side view of a system for excavation under buried pipes.
Фиг.6 представляет, вид сверху, систему для землеройных работ под заглубленными трубами.6 is a top view of a system for excavation under buried pipes.
Фиг.7 представляет собой вид в направлении стрелки Z на Фиг.5.Fig.7 is a view in the direction of the arrow Z in Fig.5.
Фиг.8 представляет собой вид в разрезе по линии А-А на Фиг.5.Fig.8 is a view in section along the line aa in Fig.5.
Фиг.9 представляет собой вид в разрезе по линии В-В на Фиг.5.Fig.9 is a view in section along the line bb in Fig.5.
Фиг.10 представляет собой вид в разрезе по линии С-С на Фиг.5.Figure 10 is a view in section along the line CC in Figure 5.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретенияInformation confirming the possibility of carrying out the invention
Фиг.1 представляет, вид сзади, один из вариантов осуществления системы для землеройных работ под заглубленными трубами перед началом работы или после отсоединения системы Фиг.2 представляет, вид сзади, ту же систему для землеройных работ под заглубленными трубами в процессе работы. Фиг.3(а) и 3(b) представляют собой соответственно вид сбоку системы на Фиг.1 и вид сбоку системы на Фиг.2.Figure 1 is a rear view of one embodiment of a system for digging under a buried pipe before starting work or after disconnecting the system. Figure 2 is a rear view of the same system for digging under a buried pipe during operation. Figure 3 (a) and 3 (b) are respectively a side view of the system of Figure 1 and a side view of the system of Figure 2.
Данный вариант осуществления изобретения рассматривается применительно к случаю, когда заглубленная труба 1 (уложенная под землей) закопана на глубине около 1 м от поверхности 2 земли и ее наружная поверхность обмотана лентой. Ремонт такой заглубленной трубы 1 выполняют, используя в качестве основной машины гидравлический экскаватор 3. При этом рассчитывают, что тяжелая техника, включая гидравлический экскаватор 3, должна продвигаться вперед параллельно заглубленной трубе 1. Обычно зона с правой стороны от трубы 1, если смотреть в направлении движения, используется как пространство для продвижения вперед всей тяжелой техники, транспорта, доставляющего материалы, и др., в то время как зона с левой стороны от трубы 1 используется как место для отвала вынутого грунта. Для раздельной отсыпки верхнего грунта (поверхностного грунта), который снимают из области над заглубленной трубой 1, и нижнего грунта, который вынимают из-под трубы 1, вся зона отсыпки разделена на зону отсыпки поверхностного грунта и зону отсыпки нижнего грунта. Если смотреть на зону отсыпки в направлении движения, то отвал поверхностного грунта будет располагаться слева, а отвал нижнего грунта - справа. Ремонтные работы, в основном, состоят из следующих девяти этапов.This embodiment of the invention is considered in relation to the case when the buried pipe 1 (laid underground) is buried at a depth of about 1 m from the
(1) Первый этап: снятие поверхностного грунта.(1) First step: removal of surface soil.
(2) Второй этап: разработка траншеи с правой стороны.(2) Second stage: development of a trench on the right side.
(3) Третий этап: разработка траншеи с левой стороны.(3) Third stage: development of a trench on the left side.
(4) Четвертый этап: выемка грунта из-под трубы.(4) Fourth stage: excavation from under the pipe.
(5) Пятый этап: снятие ленты и промывка оболочки трубы.(5) Fifth step: removing the tape and washing the pipe shell.
(6) Шестой этап: наложение новой ленты.(6) Sixth step: the application of a new tape.
(7) Седьмой этап: обратная засыпка нижнего грунта.(7) Seventh step: backfilling of the lower soil.
(8) Восьмой этап: уплотнение грунта под трубой.(8) Eighth stage: compaction of the soil under the pipe.
(9) Девятый этап: обратная засыпка поверхностного грунта.(9) Ninth stage: backfilling of surface soil.
Система 4 для землеройных работ под заглубленными трубами в соответствии с настоящим изобретением используется на четвертом этапе (выемка грунта из-под трубы) после завершения операций первого этапа (снятие поверхностного грунта), второго этапа (разработка траншеи с правой стороны) и третьего этапа (разработка траншеи с левой стороны).
На этапе выемки грунта из-под трубы выемка производится позади того места, где на третьем этапе выполнялась разработка левой траншеи, таким образом, что области под левой и правой траншеями 5, 6 оказываются соединенными друг с другом под трубой 1. Извлечение грунта из-под трубы осуществляют следующим образом. Гидравлический экскаватор 3 обычного типа устанавливают в зоне движения тяжелой техники с правой стороны от заглубленной трубы 1 так, чтобы его гусеничные ленты были параллельны трубе 1. Затем верхнюю поворотную надстройку разворачивают приблизительно на 90 градусов влево по отношению к направлению движения, а систему 4 для землеройных работ под заглубленными трубами подвешивают тросом 8 на крюке 7, закрепленном на переднем конце рукояти 3а гидравлического экскаватора 3. Пока фрезерные барабаны 61, 62 (которые описываются далее) находятся в раздвинутом состоянии, систему 4 для землеройных работ под заглубленными трубами устанавливают на трубу 1 для дальнейшей работы. Следует отметить, что нижний конец троса 8 прикреплен к рамам 42, 43 с роликами (описываются далее).At the stage of excavation from under the pipe, excavation is carried out behind the place where the development of the left trench was carried out in the third stage, so that the areas under the left and right trenches 5, 6 are connected to each other under the
Как описано далее, система 4 для землеройных работ под заглубленными трубами имеет автономный механизм привода. Во время своей работы этот привод соединен с определенным местом рабочего органа гидравлического экскаватора 3 при помощи троса 9 (трос безопасности) и обеспечивается гидравлическим питанием со стороны гидравлического экскаватора 3 посредством множества гидравлических шлангов 10.As described below, the
Далее объясняются детали устройства системы 4 для землеройных работ под заглубленными трубами. На фиг.4, 5, 6 система для землеройных работ под заглубленными трубами в соответствии с настоящим вариантом осуществления изобретения представлена соответственно на видах сверху, сбоку и спереди. Фиг.7 представляет собой вид в направлении стрелки Z на фиг.5. Фиг.8 представляет собой вид в разрезе по линии А-А на фиг.5. Фиг.9 представляет собой вид в разрезе по линии В-В на фиг.5. Фиг.10 представляет собой вид в разрезе по линии С-С на фиг.5.The following explains the details of the device of the
Как показано на чертежах, система 4 для землеройных работ под заглубленными трубами содержит основную раму 11, которая предназначена для установки на трубу 1, и раму 12 режущих механизмов (в дальнейшем называемую также «среднее седло»). Рама 12 поддерживается основной рамой 11 и содержит на своих нижних сторонах фрезерные барабаны 61, 62 (описываются далее).As shown in the drawings, the
Если смотреть в направлении движения системы 4, то основная рама 11 располагается с передней стороны и содержит: переднее портальное седло 13, которое охватывает трубу 1; заднее портальное седло 14, которое, охватывая трубу 1, располагается позади переднего седла 13; левый рельс 15 и правый рельс 16. Оба рельса имеют двутавровое поперечное сечение и проходят в продольном направлении так, что связывают правую и левую верхние стороны переднего седла 13 соответственно с правой и левой верхними сторонами заднего седла 14.If you look in the direction of movement of the
Как показано на фиг.7, переднее седло 13 включает в себя корпус 17 переднего седла; левый зажимающий рычаг 20 и правый зажимающий рычаг 21. Данные рычаги имеют, по существу, V-образную форму с тупым углом и своей средней частью шарнирно закреплены на корпусе 17 переднего седла соответственно посредством пальцев 18, 19. Башмаки (элементы захвата) 24, 25 шарнирно закреплены на нижних концах зажимающих рычагов 20, 21 соответственно посредством пальцев 22, 23. Верхние концы зажимающих рычагов 20, 21 соединены с открывающим и закрывающим гидравлическим цилиндром 26, который выпускает свой шток и убирает его так, что башмаки 24, 25 захватывают трубу 1 и отпускают ее. В корпусе 17 переднего седла внутренняя поверхность с нижней стороны имеет форму дуги окружности с такой же кривизной, что и труба 1. К центральной части нижней поверхности корпуса прикреплен контактирующий элемент 27, который соприкасается с верхней поверхностью трубы 1.As shown in FIG. 7, the
Если шток открывающего и закрывающего гидравлического цилиндра 26 привести в убранное положение и поставить корпус 17 переднего седла на трубу 1, то контактирующий элемент 27 войдет в соприкосновение с верхней поверхностью трубы 1, так что корпус 17 переднего седла займет свое положение относительно трубы 1. Если шток открывающего и закрывающего гидравлического цилиндра 26 из убранного перевести в выпущенное положение, то зажимающие рычаги 20, 21 повернутся соответственно на пальцах 18, 19. При этом башмаки 24, 25, прикрепленные к ближайшим концам зажимающих рычагов 20, 21, окажутся прижатыми к обеим боковым поверхностям трубы 1, а переднее седло 13 соответственно будет зафиксировано относительно трубы 1.If the stem of the opening and closing
Как показано на Фиг.10, заднее седло 14 содержит корпус 28 заднего седла, левый зажимающий рычаг 31 и правый зажимающий рычаг 32. Данные рычаги имеют, по существу, треугольную форму и своей средней частью шарнирно закреплены на нижних сторонах корпуса 28 заднего седла соответственно посредством пальцев 29, 30. Башмаки (элементы захвата) 35, 36 шарнирно закреплены на внутренних концах зажимающих рычагов 31, 32 соответственно посредством пальцев 33, 34. Соответственные наружные концы зажимающих рычагов 31, 32 присоединены к верхней части корпуса 28 заднего седла через открывающие и закрывающие гидравлические цилиндры соответственно 37, 38. Выпуск и уборка штоков открывающих и закрывающих гидравлических цилиндров 37, 38 дает возможность башмакам 35, 36 захватывать и отпускать трубу 1. Корпус 28 заднего седла имеет такую форму, что внутренняя поверхность его нижней стороны находится в непосредственной близости от наружной поверхности трубы 1. Соответственно к правой и левой нижним поверхностям корпуса 28 заднего седла прикреплены контактирующие элементы 39, 40, которые должны приводиться в соприкосновение с верхней поверхностью трубы 1.As shown in FIG. 10, the
Если корпус 28 заднего седла поместить на трубу 1 в то время, когда штоки открывающих и закрывающих гидравлических цилиндров 37, 38 втянуты, контактирующие элементы 39, 40 придут в соприкосновение с верхней поверхностью трубы 1, так что корпус 28 заднего седла займет свое положение относительно трубы 1. Если штоки открывающего и закрывающего гидравлических цилиндров выпустить от предыдущего положения, то зажимающие рычаги 31, 32 повернутся на пальцах 29, 30. При этом башмаки 35, 36, прикрепленные к ближним концам зажимающих рычагов 31, 32 окажутся поджатыми к правой и левой нижним боковым поверхностям трубы 1, а заднее седло 14 соответственно будет зафиксировано относительно трубы 1.If the
Как показано на Фиг.8 и 9, среднее седло 12 содержит корпус 41 среднего седла; левую раму 42 с роликами и правую раму 43 с роликами, которые болтами прикреплены к корпусу 41 среднего седла. Ролики 44 прикреплены к каждой раме 42 (43) с роликами так, что захватывают левый (правый) рельс 15 (16) и сверху, и снизу. При такой схеме ролики 44 катятся по рельсу 15 (16), в то время как среднее седло 12 перемещается вперед и назад относительно основной рамы 11.As shown in FIGS. 8 and 9, the
Как показано на Фиг.8, левый зажимающий рычаг 47 и правый зажимающий рычаг 48, которые имеют, по существу, V-образную форму с тупым углом, располагаются спереди корпуса 41 среднего седла. При этом они своей средней частью шарнирно закреплены на нижних сторонах корпуса 41 среднего седла посредством пальцев 45, 46. Башмаки (элементы захвата) 51, 52 шарнирно закреплены на нижних концах зажимающих рычагов 47, 48 соответственно посредством пальцев 49, 50. Верхние концы зажимающих рычагов 47, 48 связаны с открывающим и закрывающим гидравлическим цилиндром 53, так что выпуск и уборка штока открывающего и закрывающего гидравлического цилиндра 53 позволяет прижимать башмаки 51, 52 к трубе 1 или отводить их от трубы.As shown in FIG. 8, the
При условии, если переднее седло 13 и заднее седло 14 сидят на трубе 1, дугообразная нижняя поверхность корпуса 41 среднего седла не соприкасается с наружной круговой поверхностью трубы 1, но находится вблизи от этой наружной круговой поверхности. Если привести в действие открывающий и закрывающий гидравлический цилиндр 53 и выпустить его шток из убранного положения, зажимающие рычаги 47, 48 повернутся на пальцах 45, 46. В результате башмаки 51, 52, прикрепленные к соответственным ближним концам зажимающих рычагов 47, 48, окажутся прижатыми к правой и левой боковым поверхностям трубы 1, и вследствие этого среднее седло 12 окажется зафиксированным на трубе 1.Provided that the
Как показано на Фиг.9, сзади корпуса 41 среднего седла расположены режущие механизмы (вращающиеся фрезы) 56, 57, верхние концы которых шарнирно закреплены на нижних сторонах корпуса 41 среднего седла посредством пальцев 54, 55. Верхние концы режущих механизмов 56, 57 соответственно соединены с корпусом 41 среднего седла посредством открывающих и закрывающих гидравлических цилиндров 58, 59, так что выпуск и уборка штоков открывающих и закрывающих гидравлических цилиндров 58, 59 позволяет режущим механизмам 56, 57 поворачиваться на пальцах 54, 55.As shown in FIG. 9, at the rear of the
На ближайших концах режущих механизмов 56, 57 располагаются фрезерные барабаны 61, 62, которые могут свободно вращаться вокруг своих несущих осей и приводятся во вращение гидромоторами 60, расположенными в их корпусах. На тех сторонах режущих механизмов 56, 57, которые обращены к трубе 1, расположены направляющие элементы 63, 64 соответственно. Когда штоки открывающих и закрывающих гидравлических цилиндров 58, 59 выпускаются, эти направляющие элементы 63, 64 перемещаются так, чтобы придти в соприкосновение с трубой 1 или расположиться в тесной близости к ее наружной круговой поверхности. Имея такое устройство, среднее седло 12 во время выемки грунта может плавно двигаться вдоль заглубленной трубы 1.At the nearest ends of the cutting
Фрезерные барабаны 61, 62 устроены так, что на соответствующих наружных круговых поверхностях по спирали установлено некоторое количество режущих элементов, изготовленных из твердого сплава. Огибающая поверхность, образованная концами режущих элементов каждого фрезерного барабана, в средней части барабана выступает в наружном направлении. Форма огибающей режущих элементов рассчитана так, что, когда штоки открывающих и закрывающих гидравлических цилиндров 58, 59 выпущены, другими словами, когда режущие механизмы 56, 57 выполняют работу, участок р огибающей, расположенный выше, чем средняя часть фрезерного барабана 61 (62), находится рядом с наружной круговой поверхностью трубы 1, в то время как участок q, расположенный ниже средней части барабана, находится вблизи огибающей противоположного фрезерного барабана 62 (61). При такой конструкции выемка земли и песка из-под трубы 1 может производиться эффективно и в полном объеме.The milling drums 61, 62 are arranged so that a certain number of cutting elements made of hard alloy are mounted on the corresponding outer circular surfaces in a spiral. The envelope surface formed by the ends of the cutting elements of each milling drum, in the middle part of the drum protrudes in the outer direction. The envelope shape of the cutting elements is designed so that when the rods of the opening and closing
Как показано на Фиг.4, 5 и 10, соответственно в правой и левой нижней части корпуса 28 заднего седла расположены трубчатые элементы 65, 66, при этом с передней стороны они открыты. Между донными частями (задними концами) трубчатых элементов 65, 66 и задней стороной корпуса 41 среднего седла расположены движущие гидравлические цилиндры (соответствующие «движущим средствам», упоминаемым в настоящем изобретении) 67, 68, при этом их штоки 67а, 68а находятся с задней стороны. При таком построении, если штоки движущих гидравлических цилиндров 67, 68 выпускаются, заднее седло 14 и среднее седло 12 расходятся, и, с другой стороны, если штоки движущих гидравлических цилиндров 67, 68 убираются, то седла сближаются. Трубчатые элементы 65, 66 обеспечивают ход движущих гидравлических цилиндров 67, 68 и закрывают наружные поверхности штоков 67а, 68а движущих гидравлических цилиндров 67, 68.As shown in FIGS. 4, 5 and 10, respectively,
Далее описывается процесс выемки грунта при использовании системы 4 для землеройных работ под заглубленными трубами. Перед началом работы крюк 7 прикрепляют к переднему концу рукояти 3а гидравлического экскаватора, а систему 4 для землеройных работ под заглубленными трубами подвешивают тросом 8 к крюку 7. Затем штоки открывающих и закрывающих гидравлических цилиндров 26, 37, 38, 53, 58 и 59 приводят в убранное положение, то есть приводят в раздвинутое состояние башмаки 24, 25 переднего седла 13, башмаки 35, 36 заднего седла 14 и башмаки 51, 52 среднего седла 12, при этом и фрезерные барабаны 61, 62 приходят в раздвинутое состояние (см. Фиг.1). Далее приводят в убранное положение штоки движущих гидравлических цилиндров 67, 68 (см. двойную штриховую линию цепи на Фиг.5). В таком состоянии систему 4 для землеройных работ под заглубленными трубами ставят сверху на заглубленную трубу 1. Следует отметить, что земля и песок в том месте, куда должна устанавливаться система 4 для землеройных работ под заглубленными трубами, уже заранее были удалены.The following describes the process of excavation using the
После того как система 4 для землеройных работ под заглубленными трубами будет описанным образом поставлена на трубу 1, выпускают штоки открывающего и закрывающего гидравлического цилиндра 26 переднего седла 13 и открывающих и закрывающих гидравлических цилиндров 37, 38 заднего седла 14, прижимая, таким образом, соответствующие башмаки 24, 25; 35, 36 к наружной поверхности трубы 1. В результате основная рама 11, состоящая из переднего седла 13, заднего седла 14, левого рельса 15 и правого рельса 16, оказывается зафиксированной на заглубленной трубе 1. В то же самое время выпускают штоки открывающих и закрывающих гидравлических цилиндров 58, 59 среднего седла 12, чтобы дать возможность фрезерным барабанам 61, 62 сблизиться, устанавливая фрезерные барабаны 61, 62 и направляющие элементы 63, 64 в заданное положение.After the
Затем в этом положении фрезерные барабаны 61, 62 приводят во вращение гидромотором 60, посредством чего происходит выемка грунта (нижнего грунта) из-под трубы 1. В то же самое время для продолжения копания осуществляют выпуск штоков движущих гидравлических цилиндров 67, 68. В это время среднее седло 12 направляется вдоль правого и левого рельсов 16, 15 и приводится в движение без вращения вокруг трубы 1. Грунт, который был выкопан за счет вращения фрезерных барабанов 61, 62, отбрасывается наружу, по диагонали вниз, по существу перпендикулярно несущим осям фрезерных барабанов 61, 62.Then, in this position, the milling drums 61, 62 are rotated by a
После этого производят полный выпуск штоков движущих гидравлических цилиндров 67, 68, завершая один акт продвижения, а затем выпускают шток открывающего и закрывающего гидравлического цилиндра 53 среднего седла 12, чтобы прижать башмаки 51, 52 к наружной поверхности трубы 1, фиксируя среднее седло 12 на заглубленной трубе 1. В то же самое время убирают шток открывающего и закрывающего гидравлического цилиндра 26 переднего седла 13 и штоки открывающих и закрывающих гидравлических цилиндров 37, 38 заднего седла 14, освобождая башмаки 24, 25; 35, 36 и выводя их из состояния захвата трубы 1. Штоки движущих гидравлических цилиндров 67, 68 убирают из выпущенного положения, перемещая таким образом основную раму 11 вперед.After that, the rods of the driving
После того как до конца произойдет уборка штоков движущих гидравлических цилиндров 67, 68, башмаки 24, 25; 35, 36 снова поджимают к наружной поверхности трубы 1 и основную раму 11, состоящую из переднего седла 13, заднего седла 14, левого рельса 15 и правого рельса 16, фиксируют на трубе 1, отводя в то же самое время башмаки 51, 52 от положения поджатия. Затем снова приводят во вращение фрезерные барабаны 61, 62, одновременно выпуская штоки движущих гидравлических цилиндров 67, 68, чтобы продолжить копание. Следует отметить, что ослабление троса 9 во время работы не вызывает ее перерыва. Гидравлический экскаватор 3 движется в соответствии с ходом копания.After the cleaning of the rods of the driving
Согласно системе 4 для землеройных работ под заглубленными трубами, соответствующей настоящему варианту осуществления изобретения, как только землеройная система 4 поставлена на заглубленную трубу 1, она продвигается вдоль трубы 1, сама приводя себя в движение, так что выемка грунта из-под трубы может производиться эффективно, без нарушения наружной поверхности трубы 1. Кроме того, благодаря тому, что несущие оси режущих механизмов 56, 57 во время копания расположены так, что их ближайшие концы наклонены от вертикальной оси вовнутрь, фрезерные барабаны во время копания грунтом не забиваются, а сам выкопанный грунт может мягко отбрасываться наружу, по диагонали вниз, в соответствии с направлением действия силы тяжести. Также, по сравнению со схемой, в которой оси вращения режущих механизмов расположены вертикально, диаметр фрез в соответствии с настоящим изобретением можно уменьшить, что способствует уменьшению размера и веса всей системы. Кроме того, система, соответствующая настоящему изобретению, приводится в движение источником энергии гидравлического экскаватора, что также способствует уменьшению габаритов системы.According to the
Хотя в настоящем варианте осуществления изобретения и не объясняется детально конструкция режущих элементов, прикрепляемых к фрезерным барабанам, желательно, чтобы эти режущие элементы можно было заменять в зависимости от типа разрабатываемого грунта (т.е. в зависимости от того, является ли грунт болотистым, или нормальным, или представляет собой крепкую породу).Although the present embodiment does not explain in detail the design of the cutting elements attached to the milling drums, it is desirable that these cutting elements can be replaced depending on the type of soil being developed (i.e., depending on whether the soil is swampy, or normal, or is a strong breed).
Следует заметить, что башмаки 24, 25; 35, 36 и их силовой привод, используемые в данном варианте осуществления изобретения, соответствуют «первым фиксирующим средствам» изобретения, а башмаки 51, 52 и их силовой привод, используемые в данном варианте осуществления изобретения, соответствуют «вторым фиксирующим средствам» настоящего изобретения.It should be noted that the
Claims (2)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001367269 | 2001-11-30 | ||
JP2001367269 | 2001-11-30 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2002131907A RU2002131907A (en) | 2004-05-27 |
RU2309224C2 true RU2309224C2 (en) | 2007-10-27 |
Family
ID=38955915
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002131907/03A RU2309224C2 (en) | 2001-11-30 | 2002-11-27 | System to perform earth-moving operation under buried pipeline |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2309224C2 (en) |
-
2002
- 2002-11-27 RU RU2002131907/03A patent/RU2309224C2/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2434172C2 (en) | Method to install pipelines in soil | |
JP4653110B2 (en) | Underground obstacle removal apparatus, excavation unit, and underground obstacle removal method using the same | |
JP2011089326A (en) | Trench excavator for burying pipe | |
RU2309224C2 (en) | System to perform earth-moving operation under buried pipeline | |
RU2309223C2 (en) | System to perform earth-moving operation under buried pipeline | |
RU2327839C2 (en) | System for excavating ground from under buried pipe | |
RU2320915C2 (en) | Method of uncovering of buried pipe (versions) | |
JP3396026B2 (en) | Shield machine cutter disk | |
FR2675526A1 (en) | METHOD OF GUIDING THE EXCAVATION TOOL USED TO PRODUCE A GROUND MOLDED WALL, AND EXCAVATION TOOL FOR IMPLEMENTING SAID METHOD | |
JPH0489992A (en) | Existing pipe duct enlarging method and shield excavation device used with the method | |
CN107269286A (en) | A kind of pipe arrangement stretch system for tunnel piercing | |
RU2289657C2 (en) | Excavator for removing soil from underpipe area (versions) | |
JP3821767B2 (en) | Under-tube drilling rig | |
JP4145184B2 (en) | Under-tube drilling rig | |
JP2021080798A (en) | Pipeline construction method using propulsion method | |
JP2020139364A (en) | Reconstruction method of existing pipeline | |
JP2004124474A (en) | Excavation device for underside of pipe | |
KR102695990B1 (en) | Propulsion system and propulsion pipe construction method using the same | |
JP2004108112A (en) | Apparatus for excavating soil under pipe | |
JP7465831B2 (en) | Excavator | |
JP5539245B2 (en) | How to update existing pipelines | |
JP2004132122A (en) | Apparatus for excavating soil under pipe | |
JP3818763B2 (en) | Obstacle removal method for muddy water shield machine | |
JPH0258435B2 (en) | ||
JP2004108003A (en) | Excavation system under pipe |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20131128 |