RU2342494C2

RU2342494C2 - System for earth excavation from under the sunk pipe

Info

Publication number: RU2342494C2
Application number: RU2004108246/03A
Authority: RU
Inventors: Тошимаса КАНДА (JP); Тошимаса КАНДА; Мицунори МАЦУДА (JP); Мицунори МАЦУДА
Original assignee: Комацу Лтд.
Priority date: 2003-04-02
Filing date: 2004-03-24
Publication date: 2008-12-27
Also published as: RU2004108246A; JP2004308138A; JP4145184B2

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: invention pertains to the field of mining engineering and construction, in particular to excavation works under sunken pipes for removal of earth from under the sunken pipe, laid underground close to its surface. System of earth excavation from under the sunken pipe contains a pair of rotating cutting mechanisms withhold with a possibility of a hold fasting from above of the laid underground pipe. Each of the rotating cutting mechanisms contains a cylindrical supporting case resting on the main frame of the system and a cutting drum withhold by the above said supporting case with a slewing capacity. The system contains driven motor actuating rotating cutting mechanism set inside the supporting case and a gear reducing device connected with the driven motor and set in the cutting drum.

EFFECT: creation of compact system for earth excavation from under the sunken pipe, securing motors protection and having firm and stable design.

8 cl, 12 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к системе для выемки грунта из-под заглубленной трубы, проложенной под землей вблизи ее поверхности, осуществляемой после удаления почвы над трубой и с обеих сторон от трубы.The present invention relates to a system for excavating from under a buried pipe laid underground near its surface, carried out after removing soil above the pipe and on both sides of the pipe.

Уровень техникиState of the art

Для транспортировки газа, нефти или других сред трубопроводы обычно прокладывают под землей вблизи ее поверхности, например, на глубине приблизительно 1 м. Трубопровод закапывают вместе с синтетической лентой, намотанной вокруг его поверхности с целью предотвращения повреждений поверхности трубы, ее коррозии и замерзания транспортируемой жидкости в северных районах. Так как трубопровод используется в течение многих лет, то нередко из-за повреждений данной ленты на наружной поверхности трубы образуется коррозия, другие повреждения. Это не только препятствует протеканию жидкости по трубопроводу, но и может вызвать аварию на трубопроводе из-за утечек жидкости. В связи с этим через определенный промежуток времени после укладки трубопровода в землю требуются ремонтные работы. При таком ремонте трубопровод длительной эксплуатации открывают с поверхности земли путем удаления почвы вокруг трубы для замены изолирующей ленты, которой обмотан трубопровод, или для замены трубы, поврежденной коррозией, на новую.To transport gas, oil or other media, pipelines are usually laid underground near its surface, for example, at a depth of about 1 m. The pipeline is buried with a synthetic tape wound around its surface in order to prevent damage to the pipe surface, its corrosion and freezing of the transported liquid in northern areas. Since the pipeline has been used for many years, it is often due to damage to this tape on the outer surface of the pipe corrosion and other damage. This not only prevents the flow of fluid through the pipeline, but can also cause an accident in the pipeline due to fluid leaks. In this regard, after a certain period of time after laying the pipeline in the ground, repair work is required. With such repairs, a long-term pipeline is opened from the surface of the earth by removing soil around the pipe to replace the insulating tape that wraps the pipe, or to replace a pipe damaged by corrosion with a new one.

Известно техническое решение, приведенное в патенте США 6154988, описывающем систему для выемки грунта вокруг уложенной в землю трубы с целью ремонта трубопровода. В системе для выемки грунта из-под заглубленной трубы по данному патенту имеется режущий механизм, установленный под трубой с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси. Этот режущий механизм имеет конструкцию в виде сдвоенного спиралеобразного резака, состоящего из левого и правого спиралеобразных режущих элементов, и присоединен к двигательному блоку, например электродвигателю, с помощью лопастного вала, при этом сам двигатель расположен над режущим механизмом.A technical solution is known, which is described in US Pat. No. 6,154,988, which describes a system for excavating soil around a pipe laid in the ground in order to repair a pipeline. In the system for excavating from under a buried pipe according to this patent there is a cutting mechanism mounted under the pipe with the possibility of rotation around a horizontal axis. This cutting mechanism has a design in the form of a double spiral-shaped cutter, consisting of left and right spiral-shaped cutting elements, and is attached to the motor block, for example an electric motor, using a blade shaft, while the engine itself is located above the cutting mechanism.

Такая традиционная система не лишена недостатков. Поскольку двигательный блок расположен над режущим механизмом, необходимо иметь не только определенное пространство для его установки в верхних и нижних частях системы, но также требуется защитить и сам двигательный блок от внешних воздействий, а это неизбежно приводит к увеличению размера всей системы для выемки грунта.Such a traditional system is not without flaws. Since the motor block is located above the cutting mechanism, it is necessary to have not only a certain space for its installation in the upper and lower parts of the system, but also it is necessary to protect the motor block itself from external influences, and this inevitably leads to an increase in the size of the entire system for excavation.

Кроме того, необходимо увеличение диаметра вала, который соединяет режущий механизм с двигательным блоком, чтобы учесть изгибающий момент, действующий на вал, что является недостатком в плане прочности конструкции. Кроме того, высокое положение центра тяжести из-за того, что двигательный блок расположен высоко, неблагоприятно сказывается на устойчивости системы.In addition, it is necessary to increase the diameter of the shaft that connects the cutting mechanism to the motor block in order to take into account the bending moment acting on the shaft, which is a drawback in terms of structural strength. In addition, the high position of the center of gravity due to the fact that the motor block is located high adversely affects the stability of the system.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Настоящее изобретение направлено на устранение вышеуказанных недостатков, а основная задача изобретения заключается в предложении компактной системы для выемки грунта из-под заглубленной трубы, обеспечивающей защиту моторов и имеющей прочную и устойчивую конструкцию.The present invention addresses the above drawbacks, and the main objective of the invention is to provide a compact system for excavating from under a buried pipe that protects motors and has a strong and stable design.

Вышеуказанная задача решена в системе для выемки грунта из-под заглубленной трубы в соответствии с изобретением, отличающейся тем, что данная система содержит пару вращающихся режущих механизмов, удерживаемых с возможностью охвата сверху проложенной под землей трубы и предназначенных для выемки грунта из-под трубы, причем каждый вращающийся режущий механизм содержит приводные средства.The above problem is solved in a system for excavating from under a buried pipe in accordance with the invention, characterized in that the system comprises a pair of rotating cutting mechanisms held with the ability to cover from above the underground pipe and designed to excavate from under the pipe, moreover each rotating cutting mechanism comprises drive means.

Согласно изобретению пара вращающихся режущих механизмов удерживается с возможностью охвата сверху проложенной трубы и вращения для выемки грунта из-под проложенной трубы.According to the invention, a pair of rotating cutting mechanisms is held so that it can be covered from above the laid pipe and rotated to excavate from under the laid pipe.

В соответствии с изобретением каждый вращающийся режущий механизм спроектирован с возможностью установки в нем приводных средств, поэтому пространство, требуемое для выходных валов приводных средств, может быть уменьшено, что ведет к уменьшению размеров и массы всей системы.In accordance with the invention, each rotating cutting mechanism is designed with the possibility of installing drive means therein, therefore, the space required for the output shafts of the drive means can be reduced, which leads to a decrease in the size and weight of the entire system.

Приводные средства могут быть герметично закрыты, тем самым защищены от возможных повреждений, вызванных внешним воздействием, и предохранены от проникновения земли, песка, ветра и снега. В дополнении к этому возможно обеспечить шумоизоляцию.The drive means can be hermetically sealed, thereby protected from possible damage caused by external influences, and protected from the penetration of earth, sand, wind and snow. In addition to this, it is possible to provide sound insulation.

Кроме того, так как выходные валы приводных средств могут быть укорочены, плечо изгибающего момента, действующего на выходные валы, может быть уменьшено, что дает преимущества в плане прочности. Кроме того, в данном изобретении центр тяжести системы расположен ниже, что ведет к повышению устойчивости системы в процессе выемки грунта.In addition, since the output shafts of the drive means can be shortened, the shoulder bending moment acting on the output shafts can be reduced, which gives strength advantages. In addition, in this invention, the center of gravity of the system is located lower, which leads to increased stability of the system during excavation.

В соответствии с изобретением пара вращающихся режущих механизмов установлена с возможностью перевода из открытого положения, в котором они отдалены один от другого, в закрытое положение, в котором они сближены друг с другом. При этом, когда вращающиеся режущие механизмы находятся в закрытом положении, соответствующие оси вращения режущих механизмов отклонены от вертикальной оси таким образом, что выступающие концы вращающихся режущих механизмов обращены внутрь. Благодаря такому расположению земля и песок, вырытые с помощью вращающихся режущих механизмов, могут плавно удаляться по диагонали вниз под действием силы тяжести. Кроме того, такое расположение позволяет уменьшить диаметр вращающихся режущих механизмов, следовательно, сделать конструкцию системы более компактной и легкой по сравнению с системами, оборудованными вращающимися режущими механизмами с вертикально расположенными осями вращения. В изобретении каждое из приводных средств предпочтительно связано с редукторным устройством. В этом случае редукторное устройство содержит планетарную передачу, которая смонтирована с возможностью съема. Каждый вращающийся режущий механизм предпочтительно содержит цилиндрический опорный корпус, установленный с опорой на основную раму системы, и режущий (фрезерный) барабан, удерживаемый указанным опорным корпусом с возможностью вращения, причем приводной мотор расположен внутри опорного корпуса, а редукторное устройство размещено в режущем барабане.In accordance with the invention, a pair of rotating cutting mechanisms is installed with the possibility of translation from an open position in which they are distant from one another to a closed position in which they are brought together. Moreover, when the rotating cutting mechanisms are in the closed position, the corresponding axis of rotation of the cutting mechanisms are deviated from the vertical axis so that the protruding ends of the rotating cutting mechanisms are turned inward. Due to this arrangement, the earth and sand, dug with the help of rotating cutting mechanisms, can be smoothly removed diagonally downwards by gravity. In addition, this arrangement allows to reduce the diameter of the rotating cutting mechanisms, therefore, to make the design of the system more compact and lightweight compared to systems equipped with rotating cutting mechanisms with vertically arranged axes of rotation. In the invention, each of the drive means is preferably associated with a gear device. In this case, the gear device contains a planetary gear, which is mounted with the possibility of removal. Each rotating cutting mechanism preferably comprises a cylindrical support body mounted against the main frame of the system, and a cutting (milling) drum rotatably held by the specified support body, the drive motor being located inside the support body and the gear unit located in the cutting drum.

Такая конструкция позволяет скомпоновать каждое из приводных средств и редукторных устройств в виде отдельных блоков, тем самым обеспечить упрощенное обслуживание системы. При этом в качестве приводных средств можно использовать приводной мотор гидравлического или электрического типа.This design allows you to combine each of the drive means and gear devices in the form of separate blocks, thereby providing simplified system maintenance. In this case, a hydraulic or electric drive motor can be used as drive means.

Каждый опорный корпус и каждый режущий барабан, совершающий перемещение относительно опорного корпуса, имеют противоположные поверхности с лабиринтной конструкцией. Это более надежно предохраняет конструкцию от проникновения извне посторонних сред, таких как земля и песок. Таким образом, приводные средства, редукторы и другие устройства могут быть надежно защищены от повреждения.Each supporting body and each cutting drum moving relative to the supporting body have opposite surfaces with a labyrinth structure. This more reliably protects the structure from penetration from outside by foreign media such as earth and sand. Thus, drive means, gearboxes and other devices can be reliably protected from damage.

Над каждым опорным корпусом в середине тракта передачи мощности на соответствующий приводной мотор предпочтительно размещены релейные элементы. Благодаря такому расположению система может быть легко разделена на верхнюю и нижнюю части в месте установки релейных элементов. Таким образом, вращающиеся режущие механизмы могут быть выделены в отдельные блоки, что позволяет уменьшить время на их замену, а значит, увеличить производительность системы.Relay elements are preferably placed above each support housing in the middle of the power transmission path to the corresponding drive motor. Due to this arrangement, the system can be easily divided into upper and lower parts at the installation site of the relay elements. Thus, rotating cutting mechanisms can be separated into separate blocks, which allows to reduce the time for their replacement, which means to increase system performance.

В соответствии с изобретением каждый вращающийся режущий механизм предпочтительно содержит цилиндрический опорный корпус, установленный с опорой на основную раму системы, и режущий барабан, удерживаемый опорным корпусом с возможностью вращения, при этом режущий барабан оснащен множеством режущих элементов, расположенных на его внешней периферийной поверхности. Предпочтительно, чтобы диаметр кривой, огибающей режущие элементы, был максимален на средней части режущего барабана относительно его оси и плавно уменьшался от указанной средней части по направлению к верхнему и нижнему концам барабана. Благодаря такому расположению верхний участок огибающей кривой, который расположен выше указанной средней части, может быть приближен к внешней периферийной поверхности заглубленной трубы, в то время как нижний участок кривой, расположенный ниже указанной средней части, может быть приближен к огибающей кривой противоположного режущего барабана в процессе выемки грунта, следовательно, земля и песок под проложенной трубой могут быть эффективно и полностью удалены.In accordance with the invention, each rotating cutting mechanism preferably comprises a cylindrical support body supported by the main frame of the system and a cutting drum rotatably held by the support body, the cutting drum being equipped with a plurality of cutting elements located on its outer peripheral surface. Preferably, the diameter of the curve enveloping the cutting elements is maximum on the middle part of the cutting drum relative to its axis and gradually decreases from the specified middle part towards the upper and lower ends of the drum. Due to this arrangement, the upper portion of the envelope curve, which is located above the specified middle part, can be approximated to the outer peripheral surface of the buried pipe, while the lower portion of the curve located below the indicated middle part, can be approximated to the envelope curve of the opposite cutting drum in the process excavation, therefore, the earth and sand under the laid pipe can be effectively and completely removed.

Предпочтительно, чтобы участок кривой с максимальным диаметром был расположен приблизительно на одной трети полной длины барабана от его верхнего конца, а скорость уменьшения диаметра на верхнем участке кривой, расположенном выше участка с максимальным диаметром, превышала скорость уменьшения диаметра на нижнем участке кривой, расположенном ниже участка с максимальным диаметром.Preferably, the section of the curve with the maximum diameter is located approximately one third of the total length of the drum from its upper end, and the rate of decrease in diameter in the upper section of the curve located above the section with the maximum diameter is faster than the rate of decrease in diameter in the lower section of the curve located below the section with maximum diameter.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На фиг.1 показан вид сзади системы для выемки грунта из-под трубы согласно одному из примеров осуществления изобретения, в котором система показана перед началом или после завершения работы.Figure 1 shows a rear view of a system for excavating from under a pipe according to one embodiment of the invention, in which the system is shown before or after completion of work.

На фиг.2 показан вид сзади системы для выемки грунта из-под трубы согласно изобретению в процессе работы.Figure 2 shows a rear view of the system for excavating from under the pipe according to the invention during operation.

На фиг.3(а) и 3(b) показаны виды сбоку системы, представленной на фиг.1 и 2, соответственно.Figure 3 (a) and 3 (b) shows side views of the system shown in figures 1 and 2, respectively.

На фиг.4 показан вид в плане системы для выемки грунта из-под трубы согласно настоящему изобретению.Figure 4 shows a plan view of a system for excavating from under a pipe according to the present invention.

На фиг.5 показан вид сбоку системы для выемки грунта из-под трубы согласно настоящему изобретению.Figure 5 shows a side view of a system for excavating from under a pipe according to the present invention.

На фиг.6 показан вид спереди системы для выемки грунта из-под трубы согласно настоящему изобретению.Figure 6 shows a front view of a system for excavating from under a pipe according to the present invention.

На фиг.7 показан вид по стрелке Z системы, представленной на фиг.5.Figure 7 shows a view along arrow Z of the system shown in figure 5.

На фиг.8 показан разрез по линии А-А системы по фиг.5.On Fig shows a section along the line aa of the system of Fig.5.

На фиг.9 представлен разрез по линии В-В системы по фиг.5.Figure 9 presents a section along the line BB of the system of figure 5.

На фиг.10 представлен разрез по линии С-С системы по фиг.5.Figure 10 presents a section along the line CC of the system of figure 5.

На фиг.11 представлен увеличенный вид вращающегося режущего механизма согласно изобретению.11 is an enlarged view of a rotating cutting mechanism according to the invention.

На фиг.12 показан в разрезе планетарный редуктор согласно настоящему изобретению.12 is a cross-sectional view of a planetary gearbox according to the present invention.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Далее со ссылками на конкретные примеры осуществления настоящего изобретения приводится описание системы для выемки грунта из-под трубы.With reference to specific embodiments of the present invention, a description will now be made of a system for excavating from under a pipe.

На фиг.1 показан вид сзади системы для выемки грунта из-под трубы согласно настоящему изобретению перед началом или после эксплуатации. На фиг.2 показан вид сзади системы для выемки грунта из-под трубы согласно изобретению в процессе работы. На фиг.3(а) и 3(b) показаны виды сбоку системы, представленной на фиг.1 и 2, соответственно.Figure 1 shows a rear view of the system for excavating from under the pipe according to the present invention before or after operation. Figure 2 shows a rear view of the system for excavating from under the pipe according to the invention during operation. Figure 3 (a) and 3 (b) shows side views of the system shown in figures 1 and 2, respectively.

В настоящем варианте труба 1 проложена на глубине приблизительно 1 м от поверхности земли 2 и обмотана лентой по наружной поверхности.In the present embodiment, the pipe 1 is laid at a depth of approximately 1 m from the surface of the earth 2 and is wrapped with tape on the outer surface.

Гидравлический экскаватор 3 выполняет основную функцию в ремонтных работах для трубы 1, а тяжелое оборудование, включая экскаватор, движется параллельно проложенной трубе 1.Hydraulic excavator 3 performs the main function in the repair work for pipe 1, and heavy equipment, including the excavator, moves parallel to the laid pipe 1.

В основном зона с правой стороны заглубленной трубы 1 в направлении движения предназначена для перемещения тяжелого оборудования, средств доставки материалов и т.д., в то время как область с левой стороны предназначена для вынимаемого грунта. Для раздельно вынимаемых слоя грунта (поверхностный слой), который снимают над трубой 1, и слоя грунта (нижний слой), который удаляют из-под трубы 1, выкапываемую область разделяют на область отсыпки поверхностного слоя грунта и область отсыпки нижнего слоя грунта, причем отвал поверхностного слоя располагают с левой, а нижнего слоя - с правой стороны в направлении движения системы. Ремонтные работы в основном состоят из следующих девяти этапов.Basically, the area on the right side of the buried pipe 1 in the direction of movement is designed to move heavy equipment, material delivery vehicles, etc., while the area on the left side is for removable soil. For separately removed soil layer (surface layer), which is removed above the pipe 1, and soil layer (lower layer), which is removed from under the pipe 1, the excavated area is divided into the filling area of the surface soil layer and the filling area of the lower soil layer, and the dump the surface layer is located on the left, and the lower layer is on the right side in the direction of movement of the system. Repair work consists mainly of the following nine steps.

(1) Этап 1: удаление поверхностного слоя грунта.(1) Step 1: removal of the surface soil.

(2) Этап 2: выкапывание траншеи с правой стороны(2) Stage 2: digging a trench on the right side

(3) Этап 3: выкапывание траншеи с левой стороны(3) Stage 3: digging a trench on the left side

(4) Этап 4: выемка грунта из-под трубы.(4) Step 4: excavation from under the pipe.

(5) Этап 5: снятие ленты и промывка наружной поверхности трубы(5) Step 5: removing the tape and washing the outside of the pipe

(6) Этап 6: повторное наматывание изоляционной ленты.(6) Step 6: rewind the insulation tape.

(7) Этап 7: обратная засыпка нижнего слоя грунта под трубу.(7) Step 7: backfill the bottom soil under the pipe.

(8) Этап 8: уплотнение грунта под трубой.(8) Step 8: compact the soil under the pipe.

(9) Этап 9: обратная засыпка поверхностного слоя грунта.(9) Step 9: backfilling the surface soil.

Система 4 для выемки грунта из-под трубы по настоящему изобретению используется на этапе 4, то есть для выемки грунта из-под трубы, после выполнения первого этапа - удаления поверхностного слоя грунта, второго этапа - выкапывания правой траншеи и третьего этапа - выкапывание левой траншеи.The system 4 for excavating from under the pipe of the present invention is used in step 4, that is, for excavating from the pipe, after the first step is the removal of the surface soil layer, the second stage is the excavation of the right trench and the third stage is the excavation of the left trench .

На этапе выемки грунта из-под трубы эту выемку производят за областью, где была выкопана левая траншея на третьем этапе, таким образом, что нижние части левой 5 и правой 6 траншей соединяются между собой под трубой 1. Такая операция выемки грунта из-под трубы осуществляется следующим образом.At the stage of excavation from under the pipe, this excavation is carried out beyond the area where the left trench was excavated in the third stage, so that the lower parts of the left 5 and right 6 trenches are connected to each other under the pipe 1. Such an operation of excavation from under the pipe carried out as follows.

Гидравлический экскаватор 3 стандартного типа размещают гусеницами параллельно оси трубы 1 справа от нее таким образом, чтобы имелось пространство для перемещения тяжелого оборудования. Затем верхнюю конструкцию поворачивают приблизительно на угол 90 градусов влево по направлению движения, а систему 4 подвешивают тросом 8 на крюке 7, который прикреплен к выступающему концу стрелы 3а гидравлического экскаватора 3. Систему 4 устанавливают на заглубленной трубе 1 для работы, при этом режущие барабаны 61 и 62, которые описаны далее, находятся в открытом положении. Следует отметить, что нижний конец троса 8 прикреплен к рамам 42, 43 роликов, описанных далее.A standard type hydraulic excavator 3 is placed with tracks parallel to the axis of the pipe 1 to the right of it so that there is room for moving heavy equipment. Then the upper structure is rotated approximately 90 degrees to the left in the direction of travel, and the system 4 is suspended by a cable 8 on a hook 7, which is attached to the protruding end of the boom 3a of the hydraulic excavator 3. The system 4 is mounted on a buried pipe 1 for operation, while the cutting drums 61 and 62, which are described below, are in the open position. It should be noted that the lower end of the cable 8 is attached to the frames 42, 43 of the rollers described below.

Система 4 снабжена функцией самоходного движения, в процессе работы соединена с определенным узлом рабочего органа гидравлического экскаватора 3 тросом 9, представляющим собой страховочный трос, и гидравлически запитана от гидравлического экскаватора 3 через множество гидравлических линий 10.The system 4 is equipped with a function of self-propelled movement, during operation it is connected to a certain node of the working body of the hydraulic excavator 3 with a cable 9, which is a safety cable, and is hydraulically powered from the hydraulic excavator 3 through many hydraulic lines 10.

Далее описываются особенности конструкции системы 4 для выемки грунта из-под заглубленной трубы. На фиг.4-6 показана система в соответствии с настоящим изобретением на виде в плане, сбоку и спереди. На фиг.7 показан вид по стрелке Z системы по фиг.5. На фиг.8 показан разрез по линии А-А системы по фиг.5. На фиг.9 показан разрез по линии В-В системы по фиг.5. На фиг.10 показан разрез по линии С-С системы по фиг.5.The following describes the design features of the system 4 for excavation from under a buried pipe. Figures 4-6 show a system in accordance with the present invention in plan view, side view, and front view. Figure 7 shows a view along arrow Z of the system of figure 5. On Fig shows a section along the line aa of the system of Fig.5. Figure 9 shows a section along the line bb of the system of figure 5. Figure 10 shows a section along the line CC of the system of figure 5.

Как показано, система 4 по настоящему изобретению содержит основную раму 11, располагаемую на заглубленной трубе 1, и опорную раму 12 режущего механизма, ниже называемую «средним суппортом», опирающуюся на основную раму 11, которая несет на своих нижних концах режущие барабаны 61 и 62.As shown, the system 4 of the present invention comprises a main frame 11 located on the buried pipe 1, and a supporting frame 12 of the cutting mechanism, hereinafter referred to as the "middle support", resting on the main frame 11, which carries at its lower ends the cutting drums 61 and 62 .

Основная рама 11 содержит передний суппорт портального типа 13, расположенный спереди по ходу движения и охватывающий заглубленную трубу 1, задний суппорт портального типа 14, расположенный сзади по ходу движения и охватывающий заглубленную трубу 1, левый 15 и правый 16 рельсы двутаврового сечения, проходящие в продольном направлении таким образом, что они соединяют левый и правый верхние концевые части переднего 13 и заднего 14 суппортов соответственно.The main frame 11 contains a front support of a portal type 13, located in front in the direction of travel and covering the buried pipe 1, a rear support of a portal type 14, located in the rear in the direction of movement and covering the buried pipe 1, left 15 and right 16 rails of I-section, passing in the longitudinal direction so that they connect the left and right upper end parts of the front 13 and rear 14 calipers, respectively.

Как показано на фиг.7, передний суппорт 13 содержит корпус 17, левый 20 и правый 21 прижимные рычаги, имеющие форму бумеранга, средняя часть которых может шарнирно поворачиваться на осях 18, 19 относительно корпуса 17 переднего суппорта. На нижних концевых частях прижимных рычагов 20, 21 укреплены башмаки или захваты 24, 25 с возможностью поворота относительно осей 22, 23 соответственно. Верхние концы прижимных рычагов 20, 21 соединены между собой посредством гидравлического цилиндра 26 открытия и закрытия. При втягивании и вытягивании штока данного цилиндра башмаки 24, 25 обжимают трубу 1 или отпускают ее. С нижней стороны внутренняя поверхность корпуса 17 переднего суппорта имеет форму дуги окружности с такой же кривизной, что и труба 1, а к нижней поверхности центральной части корпуса прикреплен контактный элемент 27, соприкасающийся с верхней поверхностью заглубленной трубы 1. Таким образом, если корпус переднего суппорта 17 разместить на трубе 1 и шток гидравлического цилиндра 26 перевести во втянутое положение, то, благодаря тому, что контактный элемент прижмется к верхней части трубы, корпус переднего суппорта зафиксирует свое положение относительно заглубленной трубы 1. Если теперь выдвинуть шток гидравлического цилиндра 26, прижимные рычаги 20 и 21 повернутся относительно осей 18 и 19 и приведут в действие башмаки 24, 25, установленные на концах прижимных рычагов 20 и 21, башмаки прижмутся с обеих сторон к трубе и передний суппорт 13 зафиксирует свое положение относительно заглубленной трубы 1.As shown in Fig. 7, the front caliper 13 comprises a housing 17, a left 20 and a right 21 clamping arms having the shape of a boomerang, the middle part of which can pivotally rotate on the axes 18, 19 relative to the housing 17 of the front caliper. On the lower end parts of the clamping levers 20, 21, shoes or grips 24, 25 are mounted with the possibility of rotation relative to the axes 22, 23, respectively. The upper ends of the clamping levers 20, 21 are interconnected by means of a hydraulic cylinder 26 for opening and closing. When pulling and pulling the stem of this cylinder, shoes 24, 25 compress the pipe 1 or release it. On the bottom side, the inner surface of the front caliper body 17 has the shape of a circular arc with the same curvature as the pipe 1, and a contact element 27 is attached to the lower surface of the central part of the body in contact with the upper surface of the buried pipe 1. Thus, if the front caliper body 17 to place on the pipe 1 and transfer the stem of the hydraulic cylinder 26 to the retracted position, then, due to the contact element being pressed against the upper part of the pipe, the front caliper body will fix its position on relative to the buried pipe 1. If you now extend the stem of the hydraulic cylinder 26, the clamping levers 20 and 21 will rotate relative to the axes 18 and 19 and actuate the shoes 24, 25 mounted on the ends of the clamping levers 20 and 21, the shoes will be pressed on both sides of the pipe and the front caliper 13 will fix its position relative to the buried pipe 1.

Как показано на фиг.10, задний суппорт 14 содержит корпус 28, левый 31 и правый 32 прижимные рычаги по существу треугольной формы, шарнирно закрепленные в нижней концевой части корпуса 28 заднего суппорта на осях 29 и 30. На внутренних концевых частях каждого из прижимных рычагов 31 и 32 шарнирно закреплены на осях 33, 34 башмаки или захваты 35, 36. Внешние концевые части каждого из прижимных рычагов 31 и 32 связаны гидравлическими цилиндрами 37, 38 открытия и закрытия с верхней частью корпуса 28 заднего суппорта. При втягивании и вытягивании штоков гидроцилиндров 37, 38 башмаки 35, 36 обхватывают или отпускают трубу 1. С нижней стороны внутренняя поверхность корпуса 28 заднего суппорта сформирована таким образом, что она вплотную приближена к внешней поверхности трубы 1, а на нижней поверхности слева и справа укреплены соответствующие контактные элементы 39, 40, соприкасающиеся с поверхностью трубы 1. Таким образом, если корпус 28 заднего суппорта разместить на трубе 1 и штоки гидравлических цилиндров 37, 38 перевести во втянутое положение, то, благодаря тому, что контактные элементы прижмутся к верхней части трубы, корпус 28 заднего суппорта зафиксирует свое положение относительно трубы 1. Если теперь выдвинуть штоки гидравлических цилиндров 37, 38, прижимные рычаги 31 и 32 повернутся относительно осей 29, 30, а башмаки 35, 36, установленные на концах прижимных рычагов 31 32, прижмутся к левой и правой нижним боковым поверхностям трубы 1. При этом и задний суппорт 14 зафиксирует свое положение относительно трубы 1.As shown in FIG. 10, the rear caliper 14 comprises a housing 28, a left 31 and a right 32 clamping arms of a substantially triangular shape, pivotally mounted in the lower end of the housing 28 of the rear caliper on the axes 29 and 30. On the inner end parts of each of the clamping levers 31 and 32 are pivotally mounted on the axes 33, 34 of the shoes or grippers 35, 36. The outer end parts of each of the pressure arms 31 and 32 are connected by hydraulic cylinders 37, 38 for opening and closing with the upper part of the rear caliper housing 28. When pulling and pulling the rods of hydraulic cylinders 37, 38, shoes 35, 36 grasp or let go of pipe 1. On the lower side, the inner surface of the housing of the rear caliper 28 is formed in such a way that it is close to the outer surface of the pipe 1, and strengthened on the lower surface on the left and right corresponding contact elements 39, 40 in contact with the surface of the pipe 1. Thus, if the housing 28 of the rear caliper is placed on the pipe 1 and the rods of the hydraulic cylinders 37, 38 are moved to the retracted position, then so that the contact elements are pressed against the upper part of the pipe, the rear caliper body 28 will fix its position relative to the pipe 1. If you now extend the rods of the hydraulic cylinders 37, 38, the clamping levers 31 and 32 will rotate relative to the axes 29, 30, and the shoes 35, 36 mounted on the ends of the clamping levers 31 32, will be pressed against the left and right lower side surfaces of the pipe 1. At the same time, the rear caliper 14 will fix its position relative to the pipe 1.

Как показано на фиг.8 и 9, средний суппорт 12 содержит корпус 41, левую 42 и правую 43 рамы роликов, прочно закрепленные болтовым соединением на корпусе 41 среднего суппорта. На каждой из рам 42 и 43 установлено множество роликов 44, прижатых сверху и снизу к левому 15 и правому 16 рельсам.As shown in Figs. 8 and 9, the middle caliper 12 comprises a housing 41, a left 42 and a right 43 roller frame, firmly bolted to the middle caliper housing 41. On each of the frames 42 and 43, a plurality of rollers 44 are mounted, pressed from above and below to the left 15 and right 16 rails.

Каждый ролик 44 имеет втулку или фланец 44а, охватывающий поверхности качения ролика 44 и служащий в качестве направляющей для ролика 44 при его движении в продольном и поперечном направлениях. При такой схеме ролики 44 катятся по рельсам 15, 16, удерживая направление с помощью втулок 44а, которые находятся в контакте с боковыми поверхностями рельсов 15, 16 таким образом, что средний суппорт 12 движется назад и вперед относительно основной рамы 11.Each roller 44 has a sleeve or flange 44a covering the rolling surfaces of the roller 44 and serving as a guide for the roller 44 as it moves in the longitudinal and transverse directions. With this arrangement, the rollers 44 roll along the rails 15, 16, keeping the direction with the help of bushings 44a, which are in contact with the side surfaces of the rails 15, 16 so that the middle support 12 moves back and forth relative to the main frame 11.

Как показано на фиг.4 и 5, к передней и задней частям рам 42, 43 роликов прикреплены скребки 42а и 43а для удаления посторонних веществ, попавших на рельсы 15, 16, когда средний суппорт перемещается относительно основной рамы 11. Верхние части скребков 42а, 43а присоединены с помощью болтов к концевым поверхностям рам 42, 43 роликов, в то время как нижние части выгнуты наружу от рам 42, 43, так что скребки 42а, 43а имеют в поперечном сечении по существу форму бумеранга. На соответствующих верхних соединенных болтами частях скребков 42а, 43а предусмотрено удлиненное отверстие для регулировки вертикальных положений скребков 42а, 43а. Ширина скребков 42а, 43а несколько больше ширины рельс 15, 16. Этот запас скребков 42а, 43а позволяет им удалять почву и другие отложения на рельсах 15, 16 при движении среднего суппорта 12 назад и вперед и предохранять тем самым систему от проблем, которые могут возникнуть вследствие отложений, попавших между роликами 44 и рельсами 15, 16.As shown in FIGS. 4 and 5, scrapers 42a and 43a are attached to the front and rear parts of the roller frames 42, 43 to remove foreign matter from the rails 15, 16 when the middle support moves relative to the main frame 11. The upper parts of the scrapers 42a, 43a are bolted to the end surfaces of the roller frames 42, 43, while the lower parts are curved outward from the frames 42, 43, so that the scrapers 42a, 43a have a substantially boomerang cross section. An elongated hole is provided on the respective upper bolted parts of the scrapers 42a, 43a to adjust the vertical positions of the scrapers 42a, 43a. The width of the scrapers 42a, 43a is slightly larger than the width of the rails 15, 16. This stock of scrapers 42a, 43a allows them to remove soil and other deposits on the rails 15, 16 when the middle support 12 moves back and forth and thereby protect the system from problems that may arise due to deposits trapped between the rollers 44 and the rails 15, 16.

Как показано на фиг.8, левый 47 и правый 48 прижимные рычаги, имеющие по существу форму бумеранга, размещены перед корпусом 41 среднего суппорта, причем их центральные части шарнирно закреплены соответственно на осях 45, 46, установленных на нижних концевых частях корпуса 41 среднего суппорта. Башмаки или захваты 51, 52 шарнирно связаны с помощью осей 49, 50 с нижними концевым частями рычагов 47, 48, а верхние концы рычагов 47, 48 соединены между собой с помощью гидравлического цилиндра 53 открытия и закрытия таким образом, что при втягивании и вытягивании штока цилиндра 53 башмаки 51, 52 или прижимаются к трубе 1, или отходят от нее. В состоянии, когда передний 13 и задний 14 суппорты находятся на трубе, нижняя поверхность корпуса 41 среднего суппорта, имеющая форму дуги окружности, не касается наружной поверхности трубы 1, а находится вблизи этой поверхности.As shown in Fig. 8, the left 47 and right 48 pressure arms having a substantially boomerang shape are placed in front of the middle caliper body 41, the central parts of which are pivotally mounted on axles 45, 46 mounted on the lower end parts of the middle caliper body 41 . The shoes or grippers 51, 52 are pivotally connected via axles 49, 50 to the lower end parts of the levers 47, 48, and the upper ends of the levers 47, 48 are interconnected by a hydraulic cylinder 53 for opening and closing so that when the rod is retracted and extended cylinder 53 shoes 51, 52 or are pressed against the pipe 1, or depart from it. In a state where the front 13 and rear 14 calipers are on the pipe, the lower surface of the casing 41 of the middle caliper, having the shape of a circular arc, does not touch the outer surface of the pipe 1, but is close to this surface.

Когда шток поршня гидравлического цилиндра 53 открытия и закрытия переводят в вытянутое положение, прижимные рычаги 47 и 48 поворачиваются на осях 45, 46, а башмаки 51 и 52 на концах соответствующих прижимных рычагов прижимаются к левой и правой боковым поверхностям трубы 1 и фиксируют положение среднего суппорта 12 относительно трубы 1.When the piston rod of the hydraulic cylinder 53 of the opening and closing is moved to the extended position, the clamping levers 47 and 48 are rotated on the axes 45, 46, and the shoes 51 and 52 at the ends of the corresponding clamping levers are pressed against the left and right side surfaces of the pipe 1 and fix the position of the middle caliper 12 relative to pipe 1.

Как показано на фиг.9, в задней части корпуса 41 среднего суппорта смонтированы вращающиеся режущие механизмы 56, 57, верхние части которых могут поворачиваться относительно осей 54, 55 с опорой на нижнюю часть корпуса 41 среднего суппорта. Верхние концевые части режущих механизмов 56 и 57 и корпус 41 среднего суппорта соединены гидравлическими цилиндрами 58, 59 открытия и закрытия. При втягивании и вытягивании штоков гидравлических цилиндров 58, 59 режущие механизмы поворачиваются на осях 54, 55.As shown in FIG. 9, rotary cutting mechanisms 56, 57 are mounted in the rear of the middle caliper body 41, the upper parts of which can rotate relative to the axes 54, 55 based on the lower part of the middle caliper body 41. The upper end parts of the cutting mechanisms 56 and 57 and the housing 41 of the middle caliper are connected by hydraulic cylinders 58, 59 of opening and closing. When pulling and pulling the rods of the hydraulic cylinders 58, 59, the cutting mechanisms rotate on the axes 54, 55.

Со стороны, с которой режущие механизмы 56 и 57 обращены к трубе 1, расположены защитные элементы 63 и 64 для трубы. При втягивании и вытягивании штоков гидравлических цилиндров 58, 59 открытия и закрытия соответствующие защитные элементы 63 и 64 перемещаются до положения непосредственного контакта с наружной поверхностью трубы 1 или до близкого к ней положения. В случае, когда режущие барабаны 61, 62 отбрасываются вверх за счет воздействия неожиданной внешней силы, или когда усилие прижимных рычагов 20, 21, 31, 32 для захвата трубы 1 уменьшается, защитные элементы 63, 64 трубы 1 соприкасаются с ее наружной поверхностью, чтобы предотвратить непосредственный контакт режущих барабанов с трубой 1.On the side with which the cutting mechanisms 56 and 57 are facing the pipe 1, protective elements 63 and 64 for the pipe are located. When pulling and pulling the rods of the hydraulic cylinders 58, 59 of the opening and closing, the corresponding protective elements 63 and 64 are moved to the position of direct contact with the outer surface of the pipe 1 or to a position close to it. In the case when the cutting drums 61, 62 are thrown up due to the action of an unexpected external force, or when the pressure of the clamping levers 20, 21, 31, 32 for gripping the pipe 1 is reduced, the protective elements 63, 64 of the pipe 1 are in contact with its outer surface so that prevent direct contact of cutting drums with pipe 1.

Далее с ссылками на фиг.11, 12 приводится подробное описание конструкции вращающихся режущих механизмов по данному изобретению. Хотя ниже приводится описание одного вращающегося режущего механизма 57, конструкция другого вращающегося режущего механизма аналогична.Next, with reference to Figs. Although a description is given below of one rotating cutting mechanism 57, the design of the other rotating cutting mechanism is similar.

Режущий механизм 57 шарнирно закреплен своим верхним концом на оси 55 и содержит цилиндрический опорный корпус (держатель мотора) 70, прикрепленный к монтажной плите 69, и режущий барабан 62, удерживаемый опорным корпусом 70 с возможностью свободного вращения вокруг оси опорного корпуса 70. Режущий барабан 62 устроен следующим образом. По спирали на внешней периферийной поверхности цилиндрического тела 62а барабана, включая опорный корпус 70, расположено множество режущих элементов 62в, изготовленных из твердосплавного материала. Нижняя торцевая поверхность тела 62а барабана закрыта крышкой 62с, в то время как его верхняя торцевая поверхность открыта. По периферии опорного корпуса 70 прикреплена кольцевая пластина 71, обращенная к верхней торцевой поверхности тела 62а барабана. На ободе кольцевой пластины 71 выполнен фланец 71а, расположенный на стороне статора, который вместе с верхней кромкой, расположенной на стороне ротора, имеет противоположные поверхности с лабиринтной конструкцией, с тем, чтобы земля, вода и подобные среды не проникали внутрь барабана 62. Эти противоположные поверхности могут быть герметично уплотнены введением уплотнения.The cutting mechanism 57 is pivotally mounted with its upper end on the axis 55 and comprises a cylindrical support body (motor holder) 70 attached to the mounting plate 69, and a cutting drum 62 held by the support body 70 with free rotation around the axis of the support body 70. Cutting drum 62 arranged as follows. Spiral on the outer peripheral surface of the cylindrical body 62a of the drum, including the supporting body 70, there are many cutting elements 62b made of carbide material. The lower end surface of the drum body 62a is covered by a lid 62c, while its upper end surface is open. On the periphery of the support body 70, an annular plate 71 is attached facing the upper end surface of the drum body 62a. A flange 71a is arranged on the rim of the annular plate 71, located on the stator side, which, together with the upper edge located on the rotor side, has opposite surfaces with a labyrinth structure so that earth, water and similar media do not penetrate into the drum 62. These opposite surfaces can be hermetically sealed by introducing a seal.

К фланцу 70а, сформированному в нижней части опорного корпуса 70, прикреплен с помощью болта 73 корпус 72 мотора, в котором расположен гидравлический мотор 60. Гидравлические шланги 74, через которые осуществляются питание и слив масла гидравлического мотора 60, пропущены внутри опорного корпуса 70 и подключены к гидравлическим линиям 76 через релейные элементы 75, установленные на монтажной плите 69. Поэтому гидравлические шланги 74 могут быть легко отсоединены в местах расположения релейных элементов 75, благодаря чему вращающийся режущий механизм может быть выделен в виде отдельного блока.To the flange 70a formed in the lower part of the support housing 70, a motor housing 72 is mounted with a bolt 73, in which the hydraulic motor 60 is located. Hydraulic hoses 74, through which oil and hydraulic oil 60 are supplied and drained, are passed inside the support housing 70 and connected to the hydraulic lines 76 through the relay elements 75 mounted on the mounting plate 69. Therefore, the hydraulic hoses 74 can be easily disconnected at the locations of the relay elements 75, so that the rotating cutting mechanism can be highlighted as a separate block.

Как показано на фиг.12, выходной вал 60а гидравлического мотора 60 связан с валом 77 солнечной шестерни посредством муфты. При этом на конце вала 77 солнечной шестерни расположена первая солнечная шестерня 78. Первая солнечная шестерня 78 входит в зацепление с первой планетарной шестерней 79, которая при повороте опирается на первое водило 80 и входит в зацепление с эпициклом 82, встроенным в корпус 81. Первое водило 80 соединено со второй солнечной шестерней 83 посредством шпонки 84, при этом вторая солнечная шестерня 83 вращается, опираясь на вал 77 солнечной шестерни. Вторая планетарная шестерня 85, которая находится в зацеплении с солнечной шестерней 83, опирается на второе водило 86 и находится в зацеплении в эпициклом 82. При этом второе водило 86 связано с корпусом 72 мотора посредством шпонки 87.As shown in FIG. 12, the output shaft 60a of the hydraulic motor 60 is connected to the sun gear shaft 77 by means of a coupling. At the same time, the first sun gear 78 is located at the end of the sun gear shaft 77. The first sun gear 78 engages with the first planetary gear 79, which, upon rotation, rests on the first carrier 80 and engages with the epicycle 82 integrated in the housing 81. The first carrier 80 is connected to the second sun gear 83 by means of a key 84, while the second sun gear 83 rotates based on the sun gear shaft 77. The second planetary gear 85, which is meshed with the sun gear 83, rests on the second carrier 86 and is engaged in the epicycle 82. The second carrier 86 is connected to the motor housing 72 by means of a key 87.

Благодаря такой конструкции при запуске гидравлического мотора 60 первая солнечная шестерня 78 начинает вращение, а первая планетарная шестерня 79, находящаяся в зацеплении с первой солнечной шестерней 78, поворачивается вокруг первой солнечной шестерни 78, находящейся одновременно в зацеплении с эпициклом 82, в результате чего происходит уменьшение скорости вращения первой ступени.Due to this design, when starting the hydraulic motor 60, the first sun gear 78 starts to rotate, and the first planetary gear 79 meshed with the first sun gear 78 rotates around the first sun gear 78, which is simultaneously meshed with the epicycle 82, resulting in a reduction rotation speed of the first stage.

Когда первое водило 80, на которое опирается первая планетарная шестерня 79, начинает вращение, вторая солнечная шестерня 83 также начинает вращаться. Вращение второй солнечной шестерни 83 позволяет уменьшить скорость вращения второй ступени благодаря тому, что эпицикл 82 находится в зацеплении со второй планетарной шестерней 85, опирающейся на второе водило 86, при этом вращается корпус 81. Таким образом, благодаря использованию двухступенчатого планетарного редуктора уменьшается скорость вращения выходного вала 60а мотора, при этом вращается тело 62а барабана, прикрепленное с помощью болтов 88 к корпусу 81.When the first carrier 80, on which the first planetary gear 79 rests, starts to rotate, the second sun gear 83 also starts to rotate. The rotation of the second sun gear 83 reduces the speed of rotation of the second stage due to the fact that the epicycle 82 is engaged with the second planetary gear 85, which is supported by the second carrier 86, while the housing 81 rotates. Thus, by using a two-stage planetary gear, the output rotation speed is reduced the motor shaft 60a, while the drum body 62a rotates, bolted 88 to the housing 81.

Кривая, огибающая концы режущих элементов 62b, закрепленных на теле 62а барабана, в средней части барабана выступает наружу. Более точно, диаметр этой кривой плавно увеличивается вдоль оси режущего барабана 62 от его верхнего конца к участку с максимальным диаметром, расположенным на определенном расстоянии от верхнего конца, например на расстоянии, равном одной трети полной длины барабана 62. Затем диаметр плавно уменьшается от участка с максимальным диаметром к нижнему концу барабана 62. Скорость уменьшения диаметра от участка с максимальным диаметром в направлении верхнего конца барабана больше, чем скорость уменьшения диаметра от участка с максимальным диаметром в направлении нижнего конца барабана. Форма кривой, огибающей режущие элементы 62b, рассчитана таким образом, что, когда штоки цилиндров 58, 59 открытия и закрытия вытянуты, другими словами, когда режущие механизмы находятся в процессе работы, верхний участок р огибающей кривой, расположенный выше средней части режущего барабана 61 (62), находится вблизи внешней периферийной поверхности трубы 1, в то время как нижний участок q, расположенный ниже средней части барабана, приближается к нижнему участку q огибающей кривой противоположного режущего барабана 62 (61). Благодаря такой конструкции удаление грунта и песка из-под трубы 1 может производиться эффективно и в полном объеме.The curve enveloping the ends of the cutting elements 62b fixed to the drum body 62a extends outward in the middle of the drum. More precisely, the diameter of this curve gradually increases along the axis of the cutting drum 62 from its upper end to a section with a maximum diameter located at a certain distance from the upper end, for example, at a distance equal to one third of the total length of the drum 62. Then, the diameter gradually decreases from the section with the maximum diameter to the lower end of the drum 62. The rate of decrease in diameter from the section with the maximum diameter in the direction of the upper end of the drum is greater than the rate of decrease in diameter from the section with maximum diameter etrom towards the lower end of the drum. The shape of the curve enveloping the cutting elements 62b is designed so that when the rods of the opening and closing cylinders 58, 59 are elongated, in other words, when the cutting mechanisms are in operation, the upper portion of the envelope curve p located above the middle of the cutting drum 61 ( 62), is located near the outer peripheral surface of the pipe 1, while the lower portion q, located below the middle part of the drum, approaches the lower portion q of the envelope curve of the opposite cutting drum 62 (61). Thanks to this design, the removal of soil and sand from under the pipe 1 can be carried out efficiently and in full.

Как показано на фиг.4, 5 и 10, в правой и левой нижних частях корпуса 28 заднего суппорта расположены трубчатые элементы 65, 66, открытые с передней стороны. Между донными частями или задними концами трубчатых элементов 65, 66 и задней стороной корпуса 41 среднего суппорта размещены движущие гидравлические цилиндры 67, 68 со штоками 67а, 68а на соответствующих тянущих сторонах. При вытягивании штоков цилиндров 67, 68 задний суппорт 14 и средний суппорт 12 расходятся, а при втягивании штоков суппорты сближаются. Трубчатые элементы 65, 66 обеспечивают ход гидравлических цилиндров 67, 68 и закрывают наружные поверхности штоков 67а, 68а.As shown in figures 4, 5 and 10, in the right and left lower parts of the housing 28 of the rear caliper are tubular elements 65, 66, open from the front side. Between the bottom parts or the rear ends of the tubular elements 65, 66 and the rear side of the middle caliper body 41 are placed hydraulic driving cylinders 67, 68 with rods 67a, 68a on the respective pulling sides. When pulling the rods of the cylinders 67, 68, the rear caliper 14 and the middle caliper 12 diverge, and when pulling the rods the calipers come closer. The tubular elements 65, 66 provide the stroke of the hydraulic cylinders 67, 68 and close the outer surfaces of the rods 67a, 68a.

Далее описывается работа системы 4 для выемки грунта из-под заглубленной трубы. Перед началом работы к переднему концу стрелы 3а гидравлического экскаватора 3 прикрепляют крюк 7 и с помощью троса 8 прикрепляют к крюку 7 систему 4. Затем штоки гидравлических цилиндров 26, 37, 38, 53, 58 и 59 переводят во втянутое положение, то есть разводят башмаки 24, 25 переднего суппорта, башмаки 35, 36 заднего суппорта и башмаки 51, 52 среднего суппорта, при этом также раздвигаются режущие барабаны 61, 62 (фиг.1). Далее штоки движущих гидравлических цилиндров 67, 68 переводят во втянутое положение, показанное пунктирной линией на фиг.5, и в таком положении систему 4 устанавливают сверху на проложенную трубу 1. Следует отметить, что из того места, куда устанавливается система, земля и песок должны быть заранее удалены.The following describes the operation of the system 4 for excavating from under a buried pipe. Before starting work, a hook 7 is attached to the front end of the boom 3a of the hydraulic excavator 3 and, using a cable 8, the system 4 is attached to the hook 7. Then, the rods of the hydraulic cylinders 26, 37, 38, 53, 58 and 59 are brought into the retracted position, i.e. the shoes are opened 24, 25 of the front caliper, the rear caliper shoes 35, 36 and the middle caliper shoes 51, 52, while the cutting drums 61, 62 are also extended apart (FIG. 1). Next, the rods of the driving hydraulic cylinders 67, 68 are moved to the retracted position shown by the dashed line in Fig. 5, and in this position, the system 4 is mounted on top of the laid pipe 1. It should be noted that from the place where the system is installed, earth and sand should be removed in advance.

После установки системы 4 на трубе 1 выпускают штоки цилиндра 26 переднего суппорта 13 и штоки цилиндров 37, 38 заднего суппорта 14, в результате чего соответствующие башмаки 24, 25, 35, 36 прижимаются к внешней поверхности трубы 1. При этом основная рама 11 корпуса, состоящая из переднего суппорта 13, заднего суппорта 14, левого 15 и правого 16 рельсов, фиксируется на трубе 1. Одновременно с этим выпускают штоки гидравлических цилиндров 58, 59 для обеспечения возможности сближения режущих барабанов 61, 62. Таким образом барабаны 61, 62 и защитные элементы 63, 64 трубы устанавливаются в заданные положения.After installing the system 4 on the pipe 1, the rods of the cylinder 26 of the front caliper 13 and the rods of the cylinders 37, 38 of the rear caliper 14 are released, as a result of which the corresponding shoes 24, 25, 35, 36 are pressed against the outer surface of the pipe 1. The main frame 11 of the housing, consisting of the front caliper 13, the rear caliper 14, the left 15 and the right 16 rails, is fixed on the pipe 1. At the same time, the rods of the hydraulic cylinders 58, 59 are released to allow the drums 61, 62 to come closer together. Thus, the drums 61, 62 and the protective elements 63, 64 pipes are set at a predetermined position.

Затем в этом состоянии с помощью гидравлических моторов 60 приводят во вращение режущие барабаны 61, 62 и производят выемку грунта, а именно нижнего слоя грунта, из-под трубы 1. Одновременно для продолжения операции выемки грунта выпускают штоки движущих гидравлических цилиндров 67, 68. В это время средний суппорт 12 перемещается вдоль правого 15 и левого 16 рельсов без вращения вокруг трубы 1.Then, in this state, using the hydraulic motors 60, the cutting drums 61, 62 are rotated and a soil is excavated, namely the lower soil layer, from under the pipe 1. At the same time, the rods of the driving hydraulic cylinders 67, 68 are released to continue the excavation operation. this time, the middle support 12 moves along the right 15 and left 16 rails without rotation around the pipe 1.

Грунт, который был выкопан в результате вращения режущих барабанов 61, 62, отбрасывается наружу по диагонали вниз, по существу перпендикулярно несущим осям режущих барабанов 61, 62.Soil that has been excavated as a result of rotation of the cutting drums 61, 62 is thrown outward diagonally downward, essentially perpendicular to the bearing axes of the cutting drums 61, 62.

После этого штоки цилиндров 67, 68 переводят в полностью выдвинутое положение, завершая таким образом один цикл хода, а затем выпускают шток цилиндра 53 среднего суппорта 12, чтобы обеспечить прижим башмаков 51, 52 к проложенной трубе 1 и зафиксировать на ней средний суппорт 12.After that, the cylinder rods 67, 68 are moved to the fully extended position, thus completing one stroke cycle, and then the cylinder rod 53 of the middle support 12 is released to ensure that the shoes 51, 52 are pressed against the laid pipe 1 and the middle support 12 is fixed on it.

Одновременно с этим втягивают штоки цилиндра 26 переднего суппорта 13 и штоки гидравлических цилиндров 37, 38 заднего суппорта 14, убирая таким образом захват башмаками 24, 25, 35, 36 трубы 1. Втягивают штоки движущих гидравлических цилиндров 67, 68, перемещая таким образом основную раму 11 корпуса вперед.At the same time, the rods of the cylinder 26 of the front caliper 13 and the rods of the hydraulic cylinders 37, 38 of the rear caliper 14 are retracted, thereby removing the grip of the pipes 1 by the shoes 24, 25, 35, 36, and the rods of the moving hydraulic cylinders 67, 68 are retracted, thereby moving the main frame 11 cases forward.

После того, как штоки движущих гидравлических цилиндров 67, 68 окажутся втянутыми в конце их хода, башмаки 24, 25, 35, 36 снова прижимаются к наружной поверхности трубы 1 и основная рама 11, состоящая из переднего суппорта 13, заднего суппорта 14, правого 15 и левого 16 рельсов, фиксируется на трубе 1, а башмаки 51, 52 отводятся из положения прижима. Далее режущие барабаны 61, 62 снова приводят во вращение при вытягивании штоков гидравлических цилиндров 67, 68 для продолжения процесса выемки грунта. Следует отметить, что ослабление троса 9 во время работы не прерывает ее, и гидравлический экскаватор 3 продвигается вперед по мере выемки грунтаAfter the rods of the driving hydraulic cylinders 67, 68 are retracted at the end of their stroke, the shoes 24, 25, 35, 36 are pressed again to the outer surface of the pipe 1 and the main frame 11, consisting of a front caliper 13, a rear caliper 14, right 15 and left 16 rails, is fixed on the pipe 1, and the shoes 51, 52 are retracted from the clamp position. Next, the cutting drums 61, 62 are again rotated by pulling the rods of the hydraulic cylinders 67, 68 to continue the process of excavation. It should be noted that the weakening of the cable 9 during operation does not interrupt it, and the hydraulic excavator 3 moves forward as the soil is excavated

В каждом вращающемся режущем механизме по изобретению гидравлический мотор 60 расположен в опорном корпусе 70 таким образом, что длина гидравлического мотора 60 в направлении его выходного вала может быть уменьшена, что приводит к уменьшению размеров и массы всей системы. Кроме того, так как гидравлический мотор 60 расположен в герметичном закрытом пространстве, он может быть защищен от постороннего воздействия земли, песка, ветра и снега. Изгибающий момент, действующий на выходной вал гидравлического мотора 60, может быть уменьшен, а центр тяжести всей системы снижен, что приводит к повышению ее устойчивости.In each rotating cutting mechanism according to the invention, the hydraulic motor 60 is located in the support housing 70 so that the length of the hydraulic motor 60 in the direction of its output shaft can be reduced, which leads to a decrease in the size and weight of the entire system. In addition, since the hydraulic motor 60 is located in a sealed enclosed space, it can be protected from the effects of the earth, sand, wind, and snow. The bending moment acting on the output shaft of the hydraulic motor 60 can be reduced, and the center of gravity of the entire system is reduced, which increases its stability.

Гидравлические моторы и редукторы планетарного типа благодаря их конструкции могут быть легко установлены и демонтированы, таким образом, можно легко осуществить их замену как отдельных блоков, что способствует обслуживанию всей системы. Несмотря на то, что в настоящем изобретении в основном описаны гидравлические моторы, которые служат в качестве приводных средств для вращающихся режущих механизмов, вместо них могут также использоваться электродвигатели. Там, где используются электродвигатели, подключение и отключение электрических кабелей может быть легко выполнено посредством использования тех же самых релейных элементов.Due to their design, hydraulic motors and planetary gearboxes can be easily installed and disassembled, so they can be easily replaced as separate units, which contributes to the maintenance of the entire system. Although the present invention mainly describes hydraulic motors that serve as drive means for rotating cutting mechanisms, electric motors can also be used instead. Where electric motors are used, connecting and disconnecting electrical cables can be easily accomplished by using the same relay elements.

Несмотря на то, что в настоящем изобретении были описаны редукторы планетарного типа, могут быть использованы также редукторы других типов. Например, каждый режущий барабан может приводиться во вращение непосредственно от мотора без редуктора.Although planetary gearboxes have been described in the present invention, other gearboxes can also be used. For example, each cutting drum can be driven directly from the motor without a gearbox.

Claims

1. A system for excavating from under a buried pipe, comprising a pair of rotating cutting mechanisms held with the ability to cover from above the underground pipe and designed to excavate from under the specified pipe, each rotating cutting mechanism comprising a cylindrical support body mounted with relying on the main frame of the system, and a cutting drum held rotatably by the indicated supporting body, as well as a drive motor for driving a rotating cutting mechanism located inside and a supporting housing, and a gear device associated with the specified drive motor and installed in the cutting drum.

2. The system according to claim 1, characterized in that the pair of rotating cutting mechanisms is installed with the possibility of translation from an open position in which they are remote from each other to a closed position in which they are close to each other, and when the rotating cutting mechanisms are in the closed position, the corresponding axis of rotation of these mechanisms are deviated from the vertical axial line so that the protruding ends of the cutting rotating mechanisms are turned inward.

3. The system according to claim 1, characterized in that each gear device contains a removable planetary gear.

4. The system according to claim 1, characterized in that the drive motor is a hydraulic or electric type motor.

5. The system according to claim 1, characterized in that each supporting body and each cutting drum moving relative to the supporting body have opposite surfaces with a labyrinth structure.

6. The system according to claim 1, characterized in that relay elements are placed above each supporting body in the middle of the power transmission path to the corresponding drive motor.

7. The system according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the cutting drum is equipped with a plurality of cutting elements located on its outer peripheral surface so that the diameter of the curve enveloping the cutting elements is maximum on the middle part of the cutting drum relative to its axis and gradually decreases from the indicated middle part towards the upper or lower end of the drum.

8. The system according to claim 7, characterized in that the portion of the curve with a maximum diameter is located approximately one third of the total length of the drum from its upper end, and the speed of decreasing the diameter in the upper portion of the curve located above the portion with the maximum diameter exceeds the speed of decreasing the diameter in the lower section of the curve, located below the section with the maximum diameter.

A priority:

04/02/2003 according to claims 1-8.