專利名稱：在地面形成溝壁的方法、溝壁切割器和溝壁切割機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1前序部分所述的在地面形成溝壁的方法，其中溝壁切割器的至少一個切割輪可受驅(qū)動作旋轉(zhuǎn)運動，溝壁切割器可下降到地面以下，切割輪下面的土壤被剝離，形成明溝，然后向明溝加入可固化的液體。
本發(fā)明還涉及一種根據(jù)權(quán)利要求4前序部分所述的用于形成明溝的溝壁切割器。這種溝壁切割器具有框架和位于框架上的至少一個切割輪。
本發(fā)明最后還涉及一種根據(jù)權(quán)利要求7前序部分所述的用于形成溝壁的溝壁切割機構(gòu)，該切割機構(gòu)非常適合實施上述方法，其設(shè)有運載機構(gòu)和溝壁切割器，該切割器以可垂直調(diào)節(jié)的方式安裝在運載機構(gòu)上。
背景技術(shù)：
在地面形成溝壁的方法已在德國專利DE 195 30 827 C2公開。在這種所謂雙階段的方法中，第一階段開挖明溝，將溝中的土傳遞到地面上。形成的明溝用支承懸架支撐，依靠這樣的方式進行支撐。在第二階段，明溝完成掘深后，將一種硬化懸浮物引入明溝中，隨即移開支承懸架。
在德國專利DE 41 41 629 C2公開的單階段方法中，一開始明溝就用懸浮物來支撐，懸浮物在地面通過將挖出的土與粘結(jié)劑混合而成。
實施該已知方法，可以使用德國專利DE 34 24 99 C2公開的溝壁切割器。這種已知的溝壁切割器設(shè)有切割框架和可受驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的切割輪，切割輪固定到所述框架的下側(cè)。溝壁切割器吊在纜繩上從施工車輛上下降，靠自身的重量進入到地面以下。
溝壁切割器在明溝中通過支撐在溝壁上的切割框架來引導(dǎo)移動。切割輪剝離的土壤通過切割輪傳遞到固定在切割框架上的吸入裝置中，再傳送到地面上。
但是，就形成粘結(jié)劑和土壤的混合物而言，上述方法要求采用位于地面上的比較復(fù)雜的泵吸、混合和儲存裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種在地面形成溝壁的方法、溝壁切割器和溝壁切割機構(gòu)，其可通過非常簡單的方式形成溝壁。
該目的的實現(xiàn)是通過一種具有權(quán)利要求1特征的方法，具有權(quán)利要求4特征的溝壁切割器，和具有權(quán)利要求7特征的溝壁切割機構(gòu)。附屬權(quán)利要求顯示了優(yōu)選實施例。
根據(jù)本發(fā)明的用于在地面形成溝壁的方法的特征是，剝離的土壤從切割輪傳遞到明溝的后區(qū)，剝離的土壤在明溝中與可固化的液體混合，且剝離的土壤至少部分留在明溝中以形成溝壁。
本發(fā)明的基本想法是切割輪剝離的土壤在明溝中通過所述切割輪的動作與可固化的液體混合，可以講這些都在現(xiàn)場發(fā)生，通過這種方式得到硬化的液體土壤混合物。不再需要通過泵吸裝置以復(fù)雜的方式將所有剝離的土壤傳遞到地面上。根據(jù)本發(fā)明，剝離的土壤通過切割輪傳遞到明溝的后區(qū)。后區(qū)可在明溝中框架上方形成。根據(jù)本發(fā)明，與液體混合的剝離土壤至少部分留在明溝中，并在明溝中硬化形成溝壁。由于在供應(yīng)可固化的液體的過程中，土壤可能發(fā)生體積改變，故最好將一部分剝離土壤與懸浮物一起移出明溝。為此，可以在溝壁切割器或明溝邊的地面上設(shè)置傳送機構(gòu)。
一般在明溝加深的過程中可以勻速地驅(qū)動至少一個切割輪。而非常好的切割作用和/或土壤與可固化液體的非常好的混合還可通過反向驅(qū)動至少一個切割輪來實現(xiàn)。通過暫時地使切割輪的旋轉(zhuǎn)方向反向，在土壤中產(chǎn)生擾動，導(dǎo)致與可固化液體有非常好的混合。最好在將溝壁切割器移出明溝時使至少一個切割輪勻速地驅(qū)動或反向轉(zhuǎn)動，這樣可以大大減少用于拉拔操作的力，并使剝離土壤與可固化的液體更徹底地混合。
當形成明溝時，可在地面下勻速地移動溝壁切割器。但是，溝壁切割器最好能至少暫時作交替的上下移動。這將導(dǎo)致剝離的土壤與可固化的液體有非常好的混合。交替上下運動的行程可比溝整體高度小很多，具體地可以是切割輪直徑的量級。實現(xiàn)這樣的至少暫時進行的交替上下移動可以通過施工機械提升溝壁切割器，然后再下降。交替的上升/下降運動可在明溝加深期間和在溝壁切割器從完成的明溝中升起期間進行。
根據(jù)本發(fā)明的溝壁切割器的特征在于，框架的截面小于明溝的截面，因而形成自由空間，使得剝離的土壤能夠通過框架上的至少一個切割輪傳遞到明溝的后區(qū)。
根據(jù)本發(fā)明的溝壁切割器的基本想法是，在框架中或在框架旁形成自由空間，使得在形成明溝和/或在從完成的明溝中移出溝壁切割器的過程中，剝離土壤和懸浮物可以不受阻礙的方式通過溝壁切割器框架。這樣可形成非?？焖俸凸?jié)省能量的切割，并同時具有高效的混合效果。根據(jù)本發(fā)明，為了形成自由空間，框架截面不要在與溝壁切割器前進方向正交的方向完全覆蓋明溝。這可通過使框架截面周邊尺寸小于明溝的內(nèi)部尺寸和/或在框架截面上設(shè)置一個或多個開口來實現(xiàn)。這樣設(shè)置使得剝離土壤可以沿與框架移動方向相反的方向流過框架。
在優(yōu)選的溝壁切割器上設(shè)置了多個不限定數(shù)目的具有平行旋轉(zhuǎn)軸的切割輪。優(yōu)選的實施例中設(shè)有4個切割輪，切割輪成對設(shè)置以便繞相同的旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動。明溝的截面最好是矩形的。
在本發(fā)明的溝壁切割器的優(yōu)選實施例中，至少一個切割輪具有適合于反向旋轉(zhuǎn)運動的切割齒。這種切割齒在切割輪轉(zhuǎn)動時可順時針方向和逆時針方向剝離土壤。這樣使土壤形成非常好的混合，同時可得到很高的工作速度。
基本上可以在明溝的任意位置設(shè)置可提供液體，尤其是可固化的液體，的供應(yīng)機構(gòu)。然而，這樣的機構(gòu)最好位于框架上。特別地，通過設(shè)置在靠近至少一個切割輪的機構(gòu)，可使剝離的土壤和液體得到非常好的混合。
根據(jù)本發(fā)明的溝壁切割機構(gòu)的特征是，溝壁切割器通過線性引導(dǎo)機構(gòu)和運載機構(gòu)引導(dǎo)移動。
根據(jù)本發(fā)明的溝壁切割機構(gòu)的一個方面，溝壁切割器是在與所述切割器間隔開的運載機構(gòu)上引導(dǎo)，而不是在溝壁上引導(dǎo)。具體地，引導(dǎo)是在平行于溝壁切割器前進方向的方向上進行。這樣設(shè)置可使溝壁切割器的框架截面盡可能的小。特別地，溝壁切割器框架不再需要與進行側(cè)向引導(dǎo)的明溝壁接觸。因此，框架可設(shè)計成沒有導(dǎo)向件，其尺寸可保持相對較小，這樣可形成剝離土壤的簡單通道。溝壁切割器可設(shè)置在引導(dǎo)機構(gòu)上，如已知的連接振動器的引導(dǎo)機構(gòu)。
在非常優(yōu)選的溝壁切割機構(gòu)中，線性引導(dǎo)機構(gòu)設(shè)有導(dǎo)向桿，尤其是伸縮桿，其上固定有溝壁切割器。這樣的導(dǎo)向桿對溝壁切割器有非常好的側(cè)向?qū)?。尤其是可允許沿前進方向的軸向力從運載機構(gòu)傳遞到溝壁切割器，這樣可使所述切割機在深挖過程中非?？焖俚厍斑M。然而，溝壁切割器還可以構(gòu)建成各個旋轉(zhuǎn)切割輪僅憑其自身重量就可進入地面之下。這種情況下也可以使用導(dǎo)向桿，這時導(dǎo)向桿不是設(shè)計用來傳遞沿前進方向的軸向力。
導(dǎo)向桿的直徑尺寸最好小于框架截面的直徑。導(dǎo)向桿最好具有基本為矩形或基本為圓形的截面。最好使用凱氏方鉆桿(kelly rod)作為伸縮桿。
非常優(yōu)選的溝壁切割機構(gòu)的特征還有，線性引導(dǎo)機構(gòu)具有位于運載機構(gòu)的導(dǎo)向套筒，導(dǎo)向桿穿過導(dǎo)向套筒。這樣的導(dǎo)向套筒可沿整個周邊或只是部分地包圍導(dǎo)向桿。在導(dǎo)向套筒上可形成突出部和/或凹部，可與導(dǎo)向桿上對應(yīng)的凹部和/或突出部接合，因此可保證導(dǎo)向桿導(dǎo)向時不會旋轉(zhuǎn)。
最好在運載機構(gòu)上設(shè)置伺服機構(gòu)，尤其是纜索牽引機構(gòu)，以便使導(dǎo)向桿垂直移動。除了可從明溝中提出溝壁切割器外，該伺服機構(gòu)還可以設(shè)計成將溝壁切割器前進方向上的軸向力傳遞到所述切割機。這樣可保證非常高的切割效率。伺服機構(gòu)還可以設(shè)計成能使溝壁切割器作交替的上下運動。伺服機構(gòu)的可能實施例還包括齒條機構(gòu)或液壓機構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的溝壁切割機構(gòu)最好具有上面介紹的溝壁切割器。根據(jù)本發(fā)明的方法可通過這兩種方式來實施。


下面通過優(yōu)選實施例和附圖對本發(fā)明進行更詳細的介紹。其中圖1是本發(fā)明的溝壁切割器和導(dǎo)向桿的部分正視截面圖；圖2是本發(fā)明的另一帶有導(dǎo)向桿的溝壁切割器的部分正視截面圖；圖3是沿圖2中A-A的導(dǎo)向桿的截面圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的溝壁切割機構(gòu)的側(cè)視圖；圖5是本發(fā)明的另一溝壁切割機構(gòu)的側(cè)視圖；圖6是本發(fā)明的溝壁切割機構(gòu)在上升狀態(tài)下的部分視圖；圖7是本發(fā)明的溝壁切割機構(gòu)在底端位置的部分視圖。
具體實施例方式
圖1和圖2是根據(jù)本發(fā)明的兩個不同的溝壁切割器10的實施例的前視圖，兩個切割輪12，12`以可轉(zhuǎn)動的方式固定到具有支撐板形狀的框架。切割輪12，12`以并列的方式設(shè)置并具有平行的轉(zhuǎn)動軸。具有液壓馬達形式的封裝的驅(qū)動件15，15`固定在框架20上并可拆卸地連接到切割輪12，12`。
在框架20遠離切割輪12，12`的側(cè)面上固定有導(dǎo)向桿33。從圖3中可以看出，導(dǎo)向桿33具有近似圓形的截面。突出部35設(shè)置在導(dǎo)向桿33的側(cè)面，用于使導(dǎo)向桿33在套筒34中導(dǎo)向時不發(fā)生旋轉(zhuǎn)。液壓流體供應(yīng)管線40位于導(dǎo)向桿33中。具有供應(yīng)管線形式的液體供應(yīng)機構(gòu)41也位于導(dǎo)向桿33中和框架20上。如圖2所示，作為供應(yīng)管線的供應(yīng)機構(gòu)41穿過框架20，終止于切割輪12，12`之間。
切割齒13沿切割輪12，12`的周邊設(shè)置。切割齒13用于切割輪的反向旋轉(zhuǎn)操作。圖2中左邊的切割輪12順時針旋轉(zhuǎn)。而位于右側(cè)的切割輪12`逆時針旋轉(zhuǎn)。因此，在中間區(qū)域懸浮物受到切割輪12，12`產(chǎn)生的抽力作用，而剝離的土壤與懸浮物一起向上傳遞到外面。沿切割輪12，12`圓周還設(shè)置了已知的可作側(cè)向樞軸轉(zhuǎn)動的鉸接齒14，其可剝離齒輪罩下的土壤。
圖4到圖7顯示了根據(jù)本發(fā)明的溝壁切割機構(gòu)。溝壁切割機構(gòu)帶有運載機構(gòu)30，可具有履帶式施工車輛的形式。在運載機構(gòu)30上安裝了桅桿31，桅桿上的導(dǎo)向套筒34在兩個點固定。導(dǎo)向桿33垂直穿過導(dǎo)向套筒34，其中溝壁切割器10固定到導(dǎo)向桿33的下端。纜索牽引機構(gòu)37(見圖4)或滑動機構(gòu)38(見圖5)用于垂直移動導(dǎo)向桿33。液壓流體供應(yīng)管線40和可固化液體的具有供應(yīng)管線形式的供應(yīng)機構(gòu)41在導(dǎo)向桿33的上端引出。溝壁切割器10處于上升狀態(tài)時(見圖6)，切割器的框架直接接合到引導(dǎo)套管34。
溝壁切割器10的框架20設(shè)置成，當溝壁加深時在框架20和明溝3的側(cè)壁之間可形成自由空間6(見圖7)。自由空間6允許剝離的土壤通過框架20進入明溝3的后區(qū)4，后區(qū)位于溝壁切割器10的上方。
權(quán)利要求
1.一種在地面形成溝壁的方法，其中溝壁切割器的框架上的至少一個切割輪可受驅(qū)動作旋轉(zhuǎn)運動，帶有所述框架的所述溝壁切割器可下降到地面以下，所述切割輪下面的土壤被剝離，形成明溝，然后向所述明溝加入可固化的液體；其特征在于，所述可固化的液體在所述框架引入到所述明溝；所述剝離的土壤以預(yù)計方式從所述切割輪傳遞到所述明溝后區(qū)；所述剝離的土壤在所述明溝中與所述可固化的液體混合；和所述剝離的土壤至少部分留在所述明溝中以形成溝壁。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述形成溝壁的方法，其特征在于，至少一個切割輪受到反方向驅(qū)動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述形成溝壁的方法，其特征在于，在形成所述明溝時，所述溝壁切割器至少暫時有交替的上下運動。
4.一種形成明溝的溝壁切割器，帶有框架和至少一個位于所述框架的切割輪，所述框架的截面小于所述明溝的截面，因而可形成自由空間，其中所述自由空間的剝離土壤由至少一個切割輪以預(yù)計方式通過所述框架傳遞到所述明溝的后區(qū)，所述框架上設(shè)置了用于向明溝提供液體的供應(yīng)機構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的溝壁切割器，其特征在于，所述至少一個切割輪具有適合于反向旋轉(zhuǎn)運動的切割齒。
6.一種形成溝壁的溝壁切割機構(gòu)，可采用權(quán)利要求1所述的方法，所述溝壁切割機構(gòu)包括運載機構(gòu)，和權(quán)利要求4所述的溝壁切割器，可基本垂直移動地安裝在所述運載機構(gòu)，其中，所述溝壁切割器通過線性引導(dǎo)機構(gòu)在所述運載機構(gòu)上引導(dǎo)移動。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的溝壁切割機構(gòu)，其特征在于，所述線性引導(dǎo)機構(gòu)具有導(dǎo)向桿，尤其是伸縮桿，其上固定有所述溝壁切割器。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的溝壁切割機構(gòu)，其特征在于，所述線性引導(dǎo)機構(gòu)具有位于所述運載機構(gòu)的導(dǎo)向套筒，所述導(dǎo)向桿穿過所述套筒。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的溝壁切割機構(gòu)，其特征在于，所述運載機構(gòu)上設(shè)置了伺服機構(gòu)，尤其是纜索牽引機構(gòu)，用于垂直移動所述導(dǎo)向桿。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在地面形成溝壁的方法，其中溝壁切割器的至少一個切割輪可受驅(qū)動作旋轉(zhuǎn)運動，該溝壁切割器可下降到地面以下。切割輪下面的土壤被剝離，形成明溝，然后加入可固化的液體。剝離的土壤從切割輪傳遞到明溝的后區(qū)，剝離土壤在明溝中與可固化的液體混合，且剝離的土壤至少部分留在明溝中以形成溝壁。本發(fā)明還涉及一種溝壁切割器和溝壁切割機構(gòu)。
文檔編號E02F3/18GK1525016SQ20041000826
公開日2004年9月1日 申請日期2004年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月27日
發(fā)明者M·阿茲伯格, M 阿茲伯格 申請人:包爾機械有限公司