Система для выемки грунта из-под заглубленной трубы



Система для выемки грунта из-под заглубленной трубы
Система для выемки грунта из-под заглубленной трубы
Система для выемки грунта из-под заглубленной трубы
Система для выемки грунта из-под заглубленной трубы
Система для выемки грунта из-под заглубленной трубы
Система для выемки грунта из-под заглубленной трубы
Система для выемки грунта из-под заглубленной трубы
Система для выемки грунта из-под заглубленной трубы
Система для выемки грунта из-под заглубленной трубы
Система для выемки грунта из-под заглубленной трубы
Система для выемки грунта из-под заглубленной трубы
Система для выемки грунта из-под заглубленной трубы
Система для выемки грунта из-под заглубленной трубы
Система для выемки грунта из-под заглубленной трубы

 


Владельцы патента RU 2327839:

КОМАЦУ ЛТД. (JP)

Изобретение относится к области горного дела и строительства, в частности к системе для выемки грунта из-под заглубленной трубы, уложенной вблизи поверхности земли. Технический результат - эффективная выемка грунта из-под заглубленной трубы при подготовке к ремонту трубопровода без повреждения наружного слоя трубы. Система для выемки грунта из-под заглубленной трубы содержит самоходное транспортное средство, расположенное на земле и имеющее источник гидравлического питания, и оборудование для выемки грунта из-под трубы для извлечения грунта из-под нее. Оборудование для выемки грунта из-под заглубленной трубы содержит механизм захвата, землеройный механизм для выемки грунта из-под трубы и движущий механизм для продвижения оборудования для выемки грунта. Данное оборудование приводится в действие за счет подачи гидравлического питания от источника гидравлического питания, установленного на самоходном транспортном средстве. При этом это оборудование выполнено с возможностью дистанционного управления посредством управляющего устройства, установленного на самоходном транспортном средстве. 2 з.п. ф-лы, 14 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение касается системы для выемки грунта из-под заглубленной трубы (в дальнейшем сокращенно "СВГЗТ"), которая состоит из самоходного транспортного средства, располагаемого на земле и имеющего источник гидравлического питания, и оборудования для выемки грунта из-под заглубленной трубы (в дальнейшем сокращенно "ОВГЗТ"), для извлечения грунта из-под заглубленной трубы, уложенной вблизи поверхности земли.

Уровень техники

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 жидкость - от замерзания в условиях холодного климата.

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 жидкости, но также создает опасность аварии из-за утечки жидкости. 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.

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. Обе СВГЗТ, раскрытые в этих патентах, представляют собой специализированные машины для землеройных работ вокруг уложенных труб. Система выемки грунта, описанная в патенте США №5601383, содержит агрегат для разработки боковых траншей и агрегат для выемки грунта из-под трубы, которые крепятся к основному корпусу машины на гусеничном ходу. Агрегат для разработки боковых траншей предназначен для выемки грунта боковой траншеи при помощи копающей лопатки, прикрепленной к бесконечной ленте, в то время как ОВГЗТ предназначено для выемки грунта из-под трубы при помощи двух вращающихся спиральных режущих механизмов, которые закреплены на передней стороне стрелы. СВГЗТ, раскрытая в патенте США 6154988, состоит из агрегата фрикционного привода, расположенного на машине на гусеничном ходу, который должен ставиться на уложенную трубу, и землеройной секции, содержащей вращающийся режущий механизм со спиральной лопаткой.

Однако системы выемки грунта, описанные в названных публикациях, неизбежно обладают большим общим весом, ибо и источник питания, и управляющее устройство устанавливаются на самих системах, так что для управления выемкой грунта оператор вынужден находиться на СВГЗТ и перемещаться вместе с системой. Далее, из-за того что указанные системы приходится устанавливать таким образом, что система перебрасывается через уложенную трубу или устанавливается на ней, велика опасность повреждения заглубленной трубы. Если при конструировании системы сосредоточиться на обеспечении прочности заглубленной трубы, чтобы избежать ее повреждения, то приходится ограничивать вес системы, что приводит к снижению ее копающей способности. Другая проблема, которая присуща известным системам, заключается в том, что оператору приходится вести систему и управлять процессом копания, находясь при этом на системе, которая установлена в вырытой траншее, что может повлечь попадание оператора под обвал грунта.

Раскрытие изобретения

Настоящее изобретение нацелено на преодоление указанных недостатков. Следовательно, основная задача, решаемая изобретением, состоит в том, чтобы создать легкую по весу и простую по конфигурации СВГЗТ, которая может управляться оператором, находящимся на удалении от заглубленной трубы, и которая обладает удовлетворительной копающей способностью, чтобы эффективно выполнять выемку грунта из-под заглубленной трубы.

Указанная задача решена посредством СВГЗТ, соответствующей настоящему изобретению, которая содержит самоходное транспортное средство, располагаемое на земле и имеющее источник гидравлического питания, и ОВГЗТ для выемки грунта из-под заглубленной трубы, уложенной под землей, вблизи ее поверхности.

Система по изобретению характеризуется тем, что указанное ОВГЗТ приводится в действие посредством дистанционного управления с самоходного транспортного средства путем использования источника гидравлического питания и управляющего устройства, которые устанавливаются на самоходном транспортном средстве.

Таким образом, СВГЗТ по настоящему изобретению содержит самоходное транспортное средство, располагаемое на земле и имеющее источник гидравлического питания, и ОВГЗТ, которое может приводиться в действие дистанционно с самоходного транспортного средства. При выемке грунта из-под заглубленной трубы ОВГЗТ приводится в действие посредством источника гидравлического питания и управляющего устройства, которые устанавливаются на самоходном транспортном средстве, движущемся по земле. Согласно настоящему изобретению благодаря тому, что самоходное транспортное средство, располагаемое на земле и отделенное от ОВГЗТ, содержит источник гидравлического питания и управляющее устройство, а само ОВГЗТ их не содержит, нет необходимости использовать иные источники питания, такие как автомобили с источником энергоснабжения. Поэтому вес СВГЗТ может быть сокращен и упрощена конфигурация системы. Такое построение снижает риск повреждения заглубленной трубы из-за собственного веса ОВГЗТ. Далее, благодаря тому, что оператор может манипулировать СВГЗТ, находясь при этом на самоходном транспортном средстве, располагаемом на земле, ему не приходится работать в выкопанной траншее, и таким образом может быть исключен риск попадания оператора под обвал грунта, а сами землеройные работы могут выполняться эффективно.

Согласно настоящему изобретению предпочтительно, чтобы указанное самоходное транспортное средство представляло собой строительную машину, а источник гидравлического питания являлся источником гидравлического питания, принадлежащим указанной строительной машине. Желательно также, чтобы при подаче гидравлического давления от источника гидравлического питания приводились в действие: механизм захвата для захватывания заглубленной трубы, землеройный механизм для выемки грунта из-под заглубленной трубы и движущий механизм для приведения ОВГЗТ в движение. При этом строительная машина может представлять собой гидравлический экскаватор. При таком построении копающее действие ОВГЗТ может осуществляться посредством гидравлического экскаватора, который является самоходным транспортным средством общего назначения, так что могут быть эффективно использованы источники питания других гидравлических экскаваторов, выполняющих разработку грунта в других местах. Далее, благодаря тому, что ОВГЗТ само по себе может выполнять функцию копания и функцию автономного передвижения (чтобы выполнять землеройную работу и при этом самостоятельно продвигать себя вперед), нет необходимости привлекать какое-либо транспортное средство для буксировки ОВГЗТ. Кроме того, так как гидравлический экскаватор может перемещаться независимо от ОВГЗТ, эффективность землеройных работ может быть увеличена.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 представляет собой вид ОВГЗТ сзади перед началом работы или после отсоединения, в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения.

Фиг.2 представляет собой вид ОВГЗТ сзади в процессе выполнения работы.

Фиг.3(а) представляет собой вид сбоку на ОВГЗТ по фиг.1, а фиг.3(b) представляет собой вид сбоку на ОВГЗТ в положении по фиг.2.

Фиг.4 представляет собой вид ОВГЗТ сверху.

Фиг.5 представляет собой вид ОВГЗТ сбоку.

Фиг.6 представляет собой вид ОВГЗТ спереди.

Фиг.7 представляет собой вид по стрелке 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.

На фиг.11(а) показано расположение гидравлических трубопроводов на гидравлическом экскаваторе, а на фиг.11(b) представлен вид в направлении стрелки D на фиг.11(а).

На фиг.12(а) представлен вид в разрезе по линии Е-Е на фиг.2, а на фиг.12(b) - вид в направлении стрелки F на фиг.12(а).

Фиг.13 представляет собой увеличенный вид детали G на фиг.3(b), показывающий конструкцию крепления троса.

Фиг.14 представляет собой схему самоходного транспортного средства, соответствующего другому варианту осуществления настоящего изобретения.

Осуществление изобретения

Далее со ссылками на прилагаемые чертежи приводится описание СВГЗТ, соответствующее предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.1 представляет собой вид ОВГЗТ сзади перед началом работы или после отсоединения в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения. Фиг.2 представляет собой вид ОВГЗТ сзади в процессе выполнения работы. Фиг.3(а) и 3(b) представляют собой соответственно виды ОВГЗТ сбоку в положениях, показанных на фиг.1 и 2.

В рассматриваемом варианте осуществления заглубленная (уложенная под землей) труба 1 закопана в некотором положении на глубине около 1 м от поверхности 2 земли, а ее наружная поверхность обмотана лентой. Гидравлические экскаваторы 3 играют ведущую роль в ремонтных работах на заглубленной трубе 1, при этом тяжелая техника, включая гидравлические экскаваторы 3, конструируется с возможностью продвигаться вперед параллельно заглубленной трубе 1. По существу, сторона справа от заглубленной трубы 1, если смотреть в направлении движения, представляет собой зону для продвижения тяжелой техники, перемещения транспортных средств, перевозящих материалы, и других транспортных средств, в то время как сторона слева от заглубленной трубы 1 отведена под отсыпку вынутого грунта. Для раздельной отсыпки верхнего слоя грунта (поверхностного грунта), который снят из области над заглубленной трубой 1, и нижнего грунта, который извлечен из области под заглубленной трубой 1, пространство отсыпки поделено на зону отсыпки поверхностного грунта и зону отсыпки нижнего грунта. Если смотреть в направлении движения, отвал поверхностного грунта располагается с левой стороны, а отвал нижнего грунта - с правой стороны. Работа по ремонту, главным образом, состоит из следующих девяти этапов.

(1) Первый этап: снятие поверхностного грунта.

(2) Второй этап: разработка траншеи с правой стороны.

(3) Третий этап: разработка траншеи с левой стороны.

(4) Четвертый этап: выемка грунта из-под трубы.

(5) Пятый этап: снятие ленты и промывка оболочки трубы.

(6) Шестой этап: наложение новой ленты.

(7) Седьмой этап: обратная засыпка нижнего грунта.

(8) Восьмой этап: уплотнение грунта под трубой.

(9) Девятый этап: обратная засыпка поверхностного грунта.

СВГЗТ, соответствующая настоящему варианту осуществления, содержит гидравлический экскаватор 3, служащий в качестве самоходного транспортного средства с источником гидравлического питания, и ОВГЗТ 4. Указанная СВГЗТ используется на четвертом этапе (выемки грунта из-под трубы), после выполнения операций первого этапа (снятия поверхностного грунта), второго этапа (разработки траншеи с правой стороны) и третьего этапа (разработки траншеи с левой стороны).

На этапе выемки грунта из-под трубы разработка грунта осуществляется позади того места, где на третьем этапе производилась разработка левой траншеи, таким образом, что области под правой и левой траншеями 5, 6 оказываются соединенными друг с другом под заглубленной трубой 1. Выемка грунта из-под трубы выполняется следующим образом. Гидравлический экскаватор 3 обычного типа располагают в зоне, отведенной для перемещения тяжелой техники и расположенной справа от заглубленной трубы 1, таким образом, чтобы ленты его гусениц были, по существу, параллельны заглубленной трубе 1. Затем верхнюю поворотную надстройку разворачивают приблизительно на 90 градусов влево относительно направления продвижения и при помощи троса 8 подвешивают ОВГЗТ на крюке 7, причем крюк 7 прикрепляют к переднему концу рукояти 3а гидравлического экскаватора 3. Удерживая фрезерные барабаны 61, 62 (описаны ниже) в раздвинутом состоянии, помещают ОВГЗТ на заглубленную трубу 1 для работы. Необходимо отметить, что трос 8 крепится к рамам 42, 43 с роликами (описываются ниже).

Как описывается далее, ОВГЗТ 4 может самостоятельно осуществлять свое перемещение. При этом оно связано с определенным местом рабочего органа гидравлического экскаватора 3 тросом 9 (тросом безопасности) в течение того времени, когда это оборудование находится в работе и обеспечивается гидравлическим питанием со стороны гидравлического экскаватора 3 через ряд гидравлических шлангов 10.

Далее поясняются подробности устройства ОВГЗТ 4. На фиг.4, 5, 6 представлены соответственно виды ОВГЗТ, соответствующего рассматриваемому варианту осуществления изобретения, сверху, сбоку и спереди. Фиг.7 представляет собой вид по стрелке 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.

Как показано на чертежах, ОВГЗТ 4 содержит основную раму 11, предназначенную для установки на трубу 1, и раму 12 режущих механизмов (в дальнейшем "среднее седло"), которая поддерживается основной рамой 11 и содержит на своих нижних сторонах фрезерные барабаны 61, 62 (описываются ниже).

Если смотреть в направлении движения ОВГЗТ 4, то основная рама 11 располагается с передней стороны и содержит переднее портальное седло 13, которое охватывает заглубленную трубу 1; заднее портальное седло 14, которое, охватывая трубу 1, располагается позади переднего седла 13. Основная рама содержит также левый рельс 15 и правый рельс 16, которые 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.

Как показано на фиг.7, переднее седло 13 включает в себя корпус 17 переднего седла, левый зажимающий рычаг 20 и правый зажимающий рычаг 21. Зажимающие рычаги 20, 21 имеют изогнутую форму и своей средней частью шарнирно закреплены на корпусе 17 переднего седла посредством пальцев 18, 19 соответственно. 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 друг с другом через открывающий и закрывающий гидравлический цилиндр 26, который выпускает свой шток и убирает его так, что башмаки 24, 25 захватывают и отпускают заглубленную трубу 1. В корпусе 17 переднего седла внутренняя поверхность с нижней стороны имеет форму дуги окружности, по существу, с такой же кривизной, что и труба 1, а к центральной части нижней поверхности прикреплен контактирующий элемент 27, который должен приводиться в соприкосновение с верхней поверхностью трубы 1.

Если убрать шток открывающего и закрывающего гидравлического цилиндра 26 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 определенное 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 так, что башмаки 24, 25, прикрепленные к передним концам зажимающих рычагов 20, 21, окажутся прижатыми с двух сторон к боковой поверхности заглубленной трубы 1. При этом переднее седло 13 будет соответственно зафиксировано в определенном положении относительно трубы 1.

Как показано на фиг. 10, заднее седло 14 содержит корпус 28 заднего седла, левый зажимающий рычаг 31 и правый зажимающий рычаг 32. Зажимающие рычаги 31, 32 имеют, по существу, треугольную форму и своей средней частью шарнирно закреплены на нижних сторонах корпуса 28 заднего седла посредством пальцев 29, 30 соответственно. Башмаки (элементы захвата) 35, 36 шарнирно закреплены на внутренних концах зажимающих рычагов 31, 32 посредством пальцев 33, 34 соответственно. Соответствующие наружные концы зажимающих рычагов 31, 32 присоединены к верхней части корпуса 28 заднего седла через открывающие и закрывающие гидравлические цилиндры 37, 38 соответственно. Выпуск и уборка штоков открывающих и закрывающих гидравлических цилиндров 37, 38 дает возможность башмакам 35, 36 захватывать и отпускать заглубленную трубу 1. Корпус 28 заднего седла имеет такую форму, что внутренняя поверхность его нижней стороны находится в непосредственной близости от наружной поверхности заглубленной трубы 1.

К правому и левому нижним торцам корпуса 28 заднего седла прикреплены контактирующие элементы 39, 40, которые должны приводиться в соприкосновение с верхней поверхностью трубы 1. 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 определенное положение относительно трубы 1. Если штоки открывающего и закрывающего гидравлических цилиндров выпустить относительно предыдущего положения, то зажимающие рычаги 31, 32 повернутся на пальцах 29, 30. При этом башмаки 35, 36, прикрепленные к передним концам зажимающих рычагов 31, 32, окажутся поджатыми к правой и левой нижним боковым поверхностям трубы 1 так, что заднее седло 14 будет зафиксировано в определенном положении относительно заглубленной трубы 1.

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. К каждой раме 42 (43) с роликами прикреплено несколько роликов 44 так, что они захватывают левый (правый) рельс 15 (16) и сверху, и снизу. Каждый ролик 44 имеет буртик (фланец) 44а, выступающий в поперечном направлении от поверхности качения ролика 44 и служащий для того, чтобы направлять ролик 44 в направлении качения (в продольном направлении) и в поперечном направлении. При таком построении ролики 44 катятся по рельсу 15 (16), а буртики 44а роликов 44, соприкасаясь с боковыми поверхностями рельса 15 (16), задают направление. Среднее седло 12 при этом перемещается вперед и назад относительно основной рамы 11.

Как показано на фиг. 4 и 5, к передней и задней частям рам 42, 43 с роликами прикреплены скребки 42А и скребки 43А соответственно, чтобы удалять посторонний материал, отложившийся на рельсах 15, 16, когда среднее седло 12 перемещается относительно основной рамы 11. Верхние части скребков 42А, 43А прикреплены посредством болтов соответственно к концевым торцам рам 42, 43 с роликами. При этом их нижние части отогнуты от рам 42, 43 с роликами в наружном направлении так, что скребки 42А, 43А в поперечном сечении имеют изогнутую форму. В соответствующих верхних частях скребков 42А, 43А, там где они закреплены болтами, предусмотрен удлиненный паз; в результате вертикальное положение скребков 42А, 43А можно регулировать. Ширина (поперечный размер) скребков 42А, 43А немного больше, чем ширина рельсов 15, 16. Установка скребков 42А, 43А позволяет в процессе движения среднего седла 12 вперед и назад удалять грунт, осевший на рельсах 15, 16. Это устраняет проблемы, вызванные попаданием отложений между роликами 44 и рельсами 15, 16.

Как показано на фиг.8, левый зажимающий рычаг 47 и правый зажимающий рычаг 48, которые имеют изогнутую форму, располагаются спереди корпуса 41 среднего седла. Своей средней частью они шарнирно закреплены на нижних сторонах корпуса 41 среднего седла посредством пальцев 45, 46 соответственно. Башмаки (элементы захвата) 51, 52 шарнирно закреплены на нижних концах зажимающих рычагов 47, 48 соответственно посредством пальцев 49, 50, а верхние концы зажимающих рычагов 47, 48 связаны с открывающим и закрывающим гидравлическим цилиндром 53. Таким образом, выпуск и уборка штока открывающего и закрывающего гидравлического цилиндра 53 позволяет прижимать башмаки 51, 52 к заглубленной трубе 1 или отводить их от трубы. В условиях, когда переднее седло 13 и заднее седло 14 сидят на трубе 1, дугообразная нижняя поверхность корпуса 41 среднего седла не соприкасается с наружной боковой поверхностью трубы 1, но находится вблизи от этой наружной боковой 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 передним концам зажимающих рычагов 47, 48, окажутся прижатыми к правой и левой боковым поверхностям трубы 1; вследствие этого среднее седло 12 окажется зафиксированным на заглубленной трубе 1.

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.

У каждого из режущих механизмов 56 (57) имеется цилиндрический несущий корпус (консоль) 56а (57а) для гидромотора 60 и фрезерного барабана 61 (62), который прикреплен к нижнему концу несущего корпуса 56а (57а) и связан с выходным валом 60а гидромотора 60 через передаточный механизм так, что может быть приведен во вращение. На тех сторонах режущих механизмов 56, 57, которые обращены к заглубленной трубе 1, расположены трубозащитные элементы 63, 64 соответственно. Когда штоки открывающих и закрывающих гидравлических цилиндров 58, 59 выпускаются, эти трубозащитные элементы 63, 64 перемещаются так, что располагаются вблизи наружной цилиндрической поверхности трубы 1 (или приходят в соприкосновение с ней). При этом каждый трубозащитный элемент 63 (64) имеет плечо 63а (64а), которое выполнено за одно целое с задним торцом несущего корпуса 56а (57а) так, что выступает вовнутрь и имеет, по существу, L-образное поперечное сечение; и изогнутую трубозащитную колодку 63b (64b), которая крепится к переднему концу плеча 63а (64а) так, что проходит вдоль наружной боковой поверхности заглубленной трубы 1.

Если фрезерные барабаны 61, 62 неожиданно будут подброшены какой-либо внешней силой или если ослабнет фиксирующее усилие зажимающих рычагов 20, 21; 31, 32, предназначенных для удержания трубы 1, трубозащитные колодки 63b, 64b войдут в соприкосновение с наружной поверхностью трубы 1 и выполнят свою функцию предотвращения непосредственного соприкосновения фрезерных барабанов 61, 62 с заглубленной трубой 1. Таким образом можно избежать случайного повреждения заглубленной трубы во время землеройных работ.

Фрезерные барабаны 61, 62 устроены так, что на соответствующих наружных боковых поверхностях по спирали установлено некоторое количество режущих элементов, изготовленных из твердого сплава. При этом огибающая поверхность, образованная концами режущих элементов, в средней части барабана выступает в наружном направлении. Более конкретно, диаметр каждого барабана 61 (62) постепенно возрастает в направлении от верхнего края к тому сечению, которое лежит от верхнего края на расстоянии приблизительно одной трети полной длины фрезерного барабана 61 (62) в направлении его оси. Затем диаметр постепенно уменьшается от сечения максимального диаметра к нижнему концу фрезерного барабана 61 (62). Приращение диаметра на единицу длины в верхней части, которая находится выше точки максимального диаметра, больше, чем в нижней части. Форма огибающей режущих элементов рассчитана так, что когда штоки открывающих и закрывающих гидравлических цилиндров 58, 59 выпущены, другими словами, когда режущие устройства 56, 57 выполняют свою работу, участок p огибающей, расположенный выше, чем средняя часть фрезерного барабана 61 (62), находится рядом с наружной боковой поверхностью заглубленной трубы 1. В это время участок q, расположенный ниже средней части барабана, находится вблизи огибающей q противоположного фрезерного барабана 62 (61). При таком построении выемка земли и песка из-под трубы 1 может производиться эффективно и в полном объеме.

Как показано на фиг. 4, 5 и 10, в правой и левой нижней части корпуса 28 заднего седла расположены трубчатые элементы 65, 66 соответственно, 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 67, 68 (которые в контексте изобретения могут быть названы "движущими средствами"), 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, а 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.

Далее описывается устройство гидравлических трубопроводов для подачи гидравлического питания от гидравлического экскаватора 3 к ОВГЗТ 4.

Схема гидравлических трубопроводов для подачи гидравлического питания к гидравлическим исполнительным механизмам, таким как открывающие и закрывающие гидравлические цилиндры 26, 37, 38, 53, 58, 59 (механизма захвата), движущие гидравлические цилиндры 67, 68 (движущего механизма) и гидромоторы 60 (землеройного механизма) в ОВГЗТ 4, включает в себя (а) секцию 70 трубопроводов, проходящую вдоль стрелы 3b гидравлического экскаватора 3; (b) шланги 71 подачи гидравлического давления, проложенные между ближним концом секции 70 и клапанами управления (не показаны); (с) гидравлические шланги 10, подключенные к переднему концу секции 70 трубопроводов; и (d) гидравлические шланги (не показаны), проходящие от переднего конца гидравлических шлангов 10 к соответствующим гидравлическим исполнительным механизмам.

Как показано на фиг.11а, секция 70 трубопроводов, проходящая вдоль стрелы 3b, проложена таким образом, что на участке от ближнего конца стрелы 3b до ее середины она проходит по верхней поверхности стрелы 3b, а на участке от середины стрелы 3b до ее переднего конца она проходит по боковой стороне стрелы 3b так, что передний конец секции 70 трубопроводов подходит к нижней поверхности стрелы 3b. При этом, как показано на фиг.11b, основная часть секции 70 трубопроводов (соответствующая только виду по стрелке D на фиг.11а) закреплена посредством хомутов 73, прикрепленных к кронштейну 72, который закреплен на стреле 3b. Таким образом, секция 70 трубопроводов жестко крепится на верхней поверхности, боковой поверхности и нижней поверхности стрелы 3b.

Как показано на фиг.1 и 2, гидравлические шланги 10 и трос 9 для соединения стрелы 3b с ОВГЗТ 4 в нескольких местах (в данном варианте осуществления показаны два места) фиксируются и удерживаются в определенном положении посредством блоков 74 хомутов (зажимных элементов). Каждый блок 74 хомутов содержит, как показано на фиг.12, (а) основную секцию 75 крепления шлангов для фиксации основных шлангов из группы гидравлических шлангов 10; (b) секцию 77 крепления троса, шарнирно прикрепленную (см. фиг.12 (b)) к кронштейну 76, который закреплен на задней поверхности среднего участка основной секции 75 крепления шлангов; и (с) секцию 78 крепления шланга контура управления, которая крепится к основной секции 75 крепления шлангов так, что выступает сбоку от основной секции 75 крепления шлангов. Конструкция фиксирующих секций 75, 77, 78 такова, что шланг или трос зажимается между встречно расположенными держателями, которые скрепляются друг с другом посредством болтов.

Наличие блоков 74 хомутов позволяет надежно предотвратить возможное спутывание и переплетение расположенных близко друг к другу гидравлических шлангов 10, даже во время перемещения гидравлического экскаватора 3 или ОВГЗТ 4.

Как показано на фиг.3 и 13, ближний конец троса 9 (т.е. конец со стороны гидравлического экскаватора 3) расположен, по существу, в середине группы почти соприкасающихся гидравлических шлангов 10 и крепится к боковой стенке стрелы 3b через кронштейн 79. Передний конец троса 9 (т.е. конец со стороны ОВГЗТ 4) крепится к верхней поверхности среднего седла 12. В том месте, где трос 9 крепится к стреле 3b, к кронштейну 79 шарнирно прикреплены две скобы 80, 81, при этом несущий палец 81а нижней скобы 81 проходит сквозь петлю троса. В такой конструкции, благодаря скобам 80, 81, трос 9 может свободно ходить из стороны в сторону и вперед-назад относительно кронштейна 79. В том месте, где трос 9 крепится к ОВГЗТ 4, он закрепляется на раме 43 (или 42) с роликами через одну скобу 82, как показано на фиг.3(а).

Длину троса 9 устанавливают такой, чтобы он мог приходить в полностью натянутое состояние, прежде чем при движении ОВГЗТ 4 окажутся натянутыми или срезанными гидравлические шланги 10. Это надежно исключает непредвиденное натяжение и срезание гидравлических шлангов 10, которые проходят от стрелы 3b к ОВГЗТ 4.

Далее описывается процесс выемки грунта при использовании ОВГЗТ 4. Перед началом работы крюк 7 прикрепляют к переднему концу рукояти 3а гидравлического экскаватора, а ОВГЗТ 4 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 фрезерные барабаны 61, 62 также приходят в раздвинутое состояние (см. фиг.1). Далее приводят в убранное положение штоки движущих гидравлических цилиндров 67, 68 (см. двойную штрихпунктирную линию на фиг.5). В таком состоянии ОВГЗТ 4 ставят сверху на заглубленную трубу 1. Следует отметить, что земля и песок в том месте, куда должно устанавливаться ОВГЗТ 4, уже заранее были удалены.

После того как ОВГЗТ 4 будет описанным образом поставлено на заглубленную трубу 1, выпускают штоки открывающего и закрывающего гидравлического цилиндра 26 переднего седла 13 и открывающих и закрывающих гидравлических цилиндров 37, 38 заднего седла 14. Тем самым соответствующие башмаки, 24, 25; 35, 36 прижимаются к наружной поверхности трубы 1 так, что 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 таким образом фрезерные барабаны 61, 62 и направляющие элементы 63, 64 в заданное положение.

В этом положении фрезерные барабаны 61, 62 приводят во вращение гидромоторами 60, посредством чего производится выемка грунта (нижнего грунта) из-под трубы 1, и в то же самое время для продолжения копания осуществляют выпуск штоков движущих гидравлических цилиндров 67, 68. В это же время среднее седло 12 приводится в движение вдоль правого и левого рельсов 16, 15 без вращения относительно трубы 1. Грунт, который был выкопан за счет вращения фрезерных барабанов 61, 62, отбрасывается в наружном направлении, по диагонали вниз, по существу, перпендикулярно несущим осям фрезерных барабанов 61, 62.

После этого производят полный выпуск штоков движущих гидравлических цилиндров 67, 68, завершая один акт продвижения. Затем выпускают шток открывающего и закрывающего гидравлического цилиндра 53 среднего седла 12, чтобы прижать башмаки 51, 52 к наружной поверхности трубы 1, фиксируя тем самым 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 за счет этого основную раму 11 вперед.

После того, как будут до конца убраны штоки 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 прерывания. Гидравлический экскаватор 3 движется по мере осуществления копания.

Согласно рассматриваемому варианту осуществления изобретения как только ОВГЗТ 4 оказывается поставленным на заглубленную трубу 1, оно может продвигаться вдоль трубы 1, само приводя себя в движение, так что выемка грунта из-под трубы может производиться эффективно без нарушения наружной поверхности заглубленной трубы 1. Кроме того, так как гидравлический экскаватор 3, который расположен на земле независимо от ОВГЗТ 4, содержит источник гидравлического питания, а ОВГЗТ 4 само не имеет источника гидравлического питания, отпадает необходимость использования не только иных источников энергии, таких как автомобильные установки энергоснабжения, но также и транспортных средств для буксировки ОВГЗТ. Благодаря этому может быть получена легкая по весу и простая по конфигурации система. Далее, благодаря тому, что оператор может управлять ОВГЗТ 4, находясь на гидравлическом экскаваторе 3 и двигаясь вместе с ним, ему не требуется работать в выкопанной траншее; как результат может быть исключен риск попадания оператора под обвал грунта и землеройные работы могут осуществляться с высокой эффективностью.

Хотя настоящий вариант осуществления изобретения был конкретно описан на примере, когда управление землеройной работой ОВГЗТ 4 осуществляется с использованием источника гидравлического питания гидравлического экскаватора 3 (т.е. самоходного транспортного средства общего назначения), изобретение применимо не только к гидравлическим экскаваторам, но также и к другим транспортным средствам, если они являются самоходными и содержат источник гидравлического питания.

Фиг.14 схематически показывает один пример самоходного транспортного средства, иного, нежели гидравлический экскаватор. Самоходное транспортное средство 90, показанное в этом примере, состоит из корпуса 92, смонтированного сверху ходовой части 91, имеющей гусеницы или пневматические колеса. Корпус 92 транспортного средства содержит установленный в нем двигатель 93 внутреннего сгорания (или электрический двигатель). Вращающее приводное усилие от двигателя 93 через механизм 99 отбора мощности и гаситель колебаний (не показан) передается на преобразователь 94 крутящего момента, а затем с выходного вала преобразователя 94 крутящего момента - на трансмиссию 95. При этом гусеничная лента 91b приводится в движение через зубчатую звездочку 91а ходовой части 91, связанную с выходным валом трансмиссии 95 для приведения ее в действие.

Гидравлический насос 96 связан с механизмом 99 отбора мощности. Масло под давлением от гидравлического насоса 96 подается к гидравлическим исполнительным механизмам ОВГЗТ 4 через гидравлический клапан 97. Возвратное масло от гидравлических исполнительных механизмов через гидравлический клапан 97 направляется обратно в рабочий маслобак 98.

Так происходит подача гидравлического приводного усилия от самоходного транспортного средства 90 к ОВГЗТ 4, которое устанавливается на заглубленную трубу 1. При этом самоходное транспортное средство 90 движется вместе с ОВГЗТ 4, так что выемка грунта из-под трубы может эффективно осуществляться вдоль заглубленной трубы 1, как и в ранее рассмотренном варианте осуществления изобретения. В качестве примеров самоходного транспортного средства 90 могут выступать кузова бульдозеров, краны, колесные погрузчики, колесные экскаваторы, тракторы, гусеничные самосвалы.

1. Система для выемки грунта из-под заглубленной трубы, содержащая самоходное транспортное средство, расположенное на земле и имеющее источник гидравлического питания, и оборудование для выемки грунта из-под трубы для извлечения грунта из-под заглубленной трубы, закопанной под землей вблизи ее поверхности, причем указанное оборудование содержит механизм захвата для захвата заглубленной трубы, землеройный механизм для выемки грунта из-под заглубленной трубы и движущий механизм для продвижения оборудования для выемки грунта из-под трубы, и приводится в действие за счет подачи гидравлического питания от источника гидравлического питания, установленного на самоходном транспортном средстве, при этом указанное оборудование выполнено с возможностью дистанционного управления посредством управляющего устройства, установленного на самоходном транспортном средстве.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что указанное самоходное транспортное средство представляет собой строительную машину, а источник гидравлического питания является источником гидравлического питания, который принадлежит этой строительной машине.

3. Система по п.2, отличающаяся тем, что указанной строительной машиной является гидравлический экскаватор.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к мелиоративному строительству и может быть использовано при создании коллекторно-дренажной сети в условиях грунтовых вод с уровнем выше линии укладки дренажа.

Изобретение относится к области горного дела и строительства, в частности к землеройным работам под заглубленными трубами для извлечения грунта из-под заглубленной трубы, уложенной вблизи поверхности земли.

Изобретение относится к области горного дела и строительства, в частности к системе для землеройных работ под трубами для извлечения грунта из-под заглубленной трубы, уложенной вблизи поверхности земли.

Изобретение относится к области горного дела и строительства, в частности к вариантам выполнения экскаваторов для выемки грунта из подтрубной области. .

Изобретение относится к гидротехническому и мелиоративному строительству и может быть использовано при прокладке коллекторно-дренажной сети в водонасыщенных грунтах на деградированных орошаемых землях сельскохозяйственного назначения.

Изобретение относится к мелиоративному строительству и предназначено для прокладки коллекторно-дренажной сети на участках с уровнем грунтовых вод выше линии укладки дренажа.

Изобретение относится к мелиоративному строительству и может быть использовано в процессе прокладки коллекторно-дренажной сети при высоком уровне грунтовых вод (но ниже пахотного горизонта).

Изобретение относится к области землеройного машиностроения, в частности к устройствам для разработки и удаления грунта из-под трубопровода при его сплошном и выборочных ремонтах.

Изобретение относится к области ремонта подземных трубопроводов и может быть использовано для уплотнения грунта по бокам и под трубопроводом преимущественно большого диаметра при его ремонте с подкопом.

Изобретение относится к механизмам для строительства и ремонта трубопроводов. .

Изобретение относится к строительному производству в энергетике, в частности к монтажу заземляющих устройств опор линий электропередачи, трансформаторных подстанций, сооружаемых в местностях с большим удельным сопротивлением земли

Изобретение относится к области горного дела и строительства, в частности к землеройным работам под заглубленными трубами для извлечения грунта из-под заглубленной трубы, проложенной под землей вблизи ее поверхности

Изобретение относится к мелиоративному строительству и может быть использовано при создании коллекторно-дренажной сети, преимущественно с уровнем грунтовых вод выше линии укладки дренажа

Изобретение относится к мелиоративному строительству и может быть использовано при устройстве дренажной сети на осушаемых землях

Изобретение относится к строительству трубопроводов диаметром более 400 мм

Изобретение относится к мелиоративному строительству и может быть использовано при устройстве дренажа на осушаемых землях

Изобретение относится к строительству трубопровода в стесненных горных условиях, а именно к средствам для осуществления операций по перемещению и наращиванию трубопровода из стальных гидроизолированных труб с зачищенными концами

Изобретение относится к захватному устройству грузоперемещающих транспортных средств. Техническим результатом является обеспечение быстрого, простого и безопасного перемещения гидравлических приводов землеройных машин, эксплуатируемых в шахтах и карьерах. Предложено захватное устройство для грузоперемещающих транспортных средств, содержащее несущую конструкцию (7), выполненную с возможностью разъемного соединения с опорной стрелой грузоперемещающего транспортного средства, по меньшей мере один зажим (8), функционально соединенный с несущей конструкцией (7) и предназначенный для взаимодействия, по меньшей мере, с перемещаемым объектом (Р). Причем зажим (8) выполнен с возможностью поступательного перемещения вдоль направления (А) перемещения и с возможностью поворота вокруг оси (В), проходящей перпендикулярно указанному направлению (А). При этом несущая конструкция (7) содержит соединительный узел (9), выполненный с возможностью жесткого крепления к стреле, и каретку (10), соединенную с указанным узлом (9) с возможностью скольжения, поддерживающую зажим (8) с обеспечением его перемещения вдоль направления (А) перемещения и содержащую несущий корпус (12). Кроме того, соединительный узел (9) содержит две прямые и параллельные направляющие (13), по которым перемещается каретка (10) и которые расположены параллельно направлению (А) перемещения. Зажим (8) также содержит основной корпус (15), прикрепленный к несущему корпусу (12) с возможностью совершения колебаний, и активирующие средства, действующие между захватными элементами (16) с обеспечением их перемещения между рабочим и нерабочим положениями. Причем захватные элементы (16) прикреплены к основному корпусу (15) с возможностью поворота, имеют вытянутую форму и имеют соответствующие концы, расположенные проксимально к основному корпусу (15). А активирующие средства содержат гидравлический привод, действующий между указанными проксимальными концами. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к землеройным машинам, а именно к рабочему оборудованию одноковшовых гидравлических экскаваторов, предназначенных для отрывки магистральных трубопроводов при ремонте. Целью изобретения является расширение технологических возможностей экскаватора, используемых при ремонте трубопровода. Рабочее оборудование одноковшового экскаватора включает в себя стрелу, рукоять, ограничитель, выполненный из металлической рейки, ковш, на котором закреплен пробойник, представляющий собой гидроцилиндр, имеющий на конце штока клинообразный рабочий наконечник, который совершает возвратно-поступательные движения, перпендикулярно относительно траектории копания ковша, и предназначенный для механизированного удаления грунта под трубопроводом, а также ленточных фундаментов. 5 ил.

Заднее навесное оборудование вибрационного кабелеукладчика, спроектированное на базе гусеничных машин, например тракторов, предназначено для магистральной бестраншейной прокладки силового и оптического кабеля, пластиковых труб небольшого диаметра и т.п. Изобретение содержит шарнирно соединенную с рамой трактора траверсу поворота, на которую установлен одним концом несущий брус, другой конец которого шарнирно соединен с опорой, на которой шарнирно закреплен вибратор, снабженный снизу жестко прикрепленными к нему ножом, снабженным устройством для направления кабеля и элементом опоры на грунт, при этом заднее навесное оборудование вибрационного кабелеукладчика снабжено двумя гидроцилиндрами поворота всего заднего навесного оборудования и двумя гидроцилиндрами поворота ножа, а также установленными открытыми концами штоков на траверсе поворота двумя гидроцилиндрами подъема-опускания всего заднего навесного оборудования, снабженного гидроцилиндром наклона ножа, прикрепленным свободным концом штока к опоре, а гильзой - к траверсе поворота, причем гильза каждого гидроцилиндра подъема-опускания всего заднего навесного оборудования установлена шарнирно на соединенном шарнирно с несущим брусом кронштейне, представляющем собой сварную конструкцию, выполненную из двух боковин, соединенных двумя поперечинами, снабженными упругими подушками, между которыми проходит несущий брус. Технический результат заключается в регулировании наклона ножа, обеспечении возможности его принудительного опускания, а также в уменьшении вибрации, передаваемой на раму трактора, и в стабилизации глубины укладки кабеля. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх