專利名稱:用于管道鋪設的擋板機的運行方法以及擋板機的制作方法
技術(shù)領域:
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的用于操作擋板機進行管道鋪設的方法,以及一種根據(jù)權(quán)利要求7的前序部分所述的擋板機。
背景技術(shù):
該種類型的方法和裝置通常用于鋪設下水管道或者其他類型的管道。在較老的施工手段中,在開放的溝道中工作。這意味著,在待開發(fā)的施工區(qū)域中必須用挖掘機挖出一條幾米深的相應槽溝,其中,該槽溝形成為向上漏斗形地逐漸加寬,并且由底土特性以及因此產(chǎn)生的自然斜坡出現(xiàn)了側(cè)面的斜度??偟膩碚f此時構(gòu)成了一個槽溝,該槽溝在總深度3m時其寬度已大于8m。該種鋪設方法在專業(yè)術(shù)語中被稱為開放式溝道鋪設。
出于該原因,人們也熟知在一種半開放式的溝道中工作,其中,溝道的側(cè)壁利用所謂的“擋板鑲塊”進行固定。由此而形成一條明顯狹窄的槽溝。
此外已知的是,僅僅形成一個利用多個擋板鑲塊加固的狹窄的、也許比待鋪設的管道直徑更狹窄的槽溝,并且在該槽溝下面將管道通過一個推進千斤頂在擋板鑲塊加固的區(qū)域下面頂入到土壤中。在以上最后提到的情況下以及在完全封閉的管道推進過程中,當然僅在所謂的“起始坑”中使用固定的頂進工作站,在這里每個推進行程之后還要放置新的管道。
在DE 26 03 565 C2中公開了一個老方法。在此情況下,推進千斤頂和推進工具是位于一個施工坑中,也就是所謂的“起始坑”中。此時,由于會出現(xiàn)非常大的力量該推進千斤頂是由液壓驅(qū)動。在此,一個千斤頂、一個壓力補償環(huán)以及多個滑軌和多個壓力補償裝置被安裝在這個起始坑中,因此,整個推頂安排固定地安裝在這里。此外,根據(jù)上述的切進靴的一個推進工具被向前施壓。如果利用這樣的一個切進行程達到一段待鋪設管道的長度,那么該推進千斤頂在相反的方向上后移,并且將一段管道從上部降入推進千斤頂和切進靴之間。之后,該推進千斤頂又再次伸展,同時推進所插入的管道和切進靴被向前推進。在達到另一段管道長度之后,該推進千斤頂又再次縮回,并且下一段待鋪設的管道從上面放入。如上所述,所積累的排出的土壤由一個挖掘裝置(通常由挖掘機)移到地表上。
根據(jù)經(jīng)驗,在達到100-200m的距離之后,因為推進千斤頂推進的總管道長度總是越來越長,在已經(jīng)鋪設的管道段上產(chǎn)生極為巨大的滑動摩擦力。在所述的100-200m之后即達到可能的最大鋪設長度。此外在每個最后鋪設的一段管道上還有巨大的壓力負荷,該管道必須承受將已經(jīng)鋪設的整個管道向前推移的作用力。通常不是所有的管道生產(chǎn)商都能提供能夠承受這樣的力的強度。
此外,在DE 42 41 856中公開了一種共同前進的推進千斤頂,準確地說其方式是將最后鋪設的管道用作推進千斤頂?shù)闹ё?,從而向前推移另一段管道或者另外的管道?br>
該方案本質(zhì)上也存在同樣的缺點,即一個巨大的力沿軸向方向上施加到管道上。
為了克服該缺點,在DE 101 30 777 A1中提出了一種方法和裝置,利用該方法,切進頭和擋板可通過一臺鋪設和擋板機在鋪設方向上推移。同時,該擋板完全如切進頭一樣與已鋪設的管道一起向前切進。在此,各個擋板鑲塊不僅可向前移動并籍此切入土壤,而且它們在停止的時候也可以撐開,從而使管道的推進將其支承力部分地分布到這些擋板鑲塊上并且部分地分布到向后回填和壓實的土壤中,并且僅僅有一小部分的該支承力被分布到已鋪設的管段上。在此情況下,與現(xiàn)有技術(shù)不同,已鋪設的管道受到更低的負荷。
發(fā)明內(nèi)容
基于所述的已經(jīng)非常有利的現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明的目的在于,如下地改進這種類型的方法和裝置,即能以更大的程度進行自動鋪設,同時該裝置的運行方式得以避免對該裝置的損害。
所提出的目的是通過權(quán)利要求1所述的特征在所屬類型的一個方法中實現(xiàn)。
根據(jù)本發(fā)明的方法的其他有利的配置在從屬方法權(quán)利要求 2 到6中限定。
考慮到所屬類型的裝置,所提出的目的是根據(jù)本發(fā)明通過權(quán)利要求7所述的特征而實現(xiàn)。
在此方面的其他有利的配置是在其他從屬裝置權(quán)利要求中限定。
根據(jù)本發(fā)明的方法的實質(zhì)在于,對設置在切進靴上的和設置在所述擋板內(nèi)部的、推進所必需的多個工作缸的推進力或液壓力進行測量,并根據(jù)每個工作缸的安裝位置來進行記錄,并對左右擋板側(cè)面的壓力進行比較;并且,在非對稱性超出一個預設的容許偏差時,自動地停止該擋板機的推進運動,或者自動干預該切進靴千斤頂和/或擋板推進的控制或者自動開始校正控制。
也就是說,該切進靴和擋板的控制移動總是彼此協(xié)調(diào)的。雖然切進靴和擋板被單獨地和分別獨立地被控制,但是切進靴和擋板在一個且同一目標方向上同時受控制。雖然,切進靴在推進中與擋板共同移動,但是切進靴和擋板是彼此獨立地移動。這樣的結(jié)果是控制失誤或者土壤密度的變化可以導致切進靴運動和擋板運動之間的偏差。正是這種偏差以根據(jù)本發(fā)明的方式又產(chǎn)生了所測定的位置信號中的偏差。如果檢測到這一點,那么控制系統(tǒng)馬上進行控制校正,或者在極端的情況中,當不再能夠調(diào)整該偏差時,該擋板機被自動停機。
在另一個有利的配置中,所做出的安排使推進過程中的土壤密度的非對稱性能夠通過液壓力測量和位移測量之間的一個相互關系來確定,其方式使其能夠因此對所述切進靴和所述擋板的各個工作缸確定和控制優(yōu)化的工作壓力。
在另一配置中,在所述擋板內(nèi)部做出的安排是使在底部側(cè)切出后續(xù)管道輪廓的所述切進靴既可以與所述擋板共同被控制,也可以獨立于所述擋板被控制。
通過在所述擋板的推進側(cè)的尖端設置的多個傳感器,在距該擋板機的一個可預設間距處即可檢測出橫向延伸的障礙物,并且該擋板機在此時被自動停止。
具有相當優(yōu)點的一個配置是其中兩根管道疊加鋪設下部管道放置到可能在此之前已鋪設的管道旁的壓力和推進板和壓緊板之間的空隙中,并且上部管道在可能在此之前已鋪設的上部管道旁直接在該第一個管道之上,并且,首先回填的土壤利用一個下部的壓實板推在一起來圍繞所述下部管道,然后利用一個上部的壓實板將土壤推在一起來圍繞并且覆蓋所述上部管道。同樣,也可以鋪設兩根并排設置的管道。此時兩根管道被并排放置,并且隨后兩根管道在每次的壓力和推進板以及壓實板的一個共同的行程中進行考慮。
在此特別的優(yōu)點在于,對液壓控制力/控制壓力的監(jiān)控并根據(jù)地質(zhì)檢查結(jié)果用于評估仍可行的切進過程,在出現(xiàn)過載的情況時,能夠自動進行校正控制或者關閉機器;與其一起的另一事實是,根據(jù)本發(fā)明的缸系統(tǒng)被安排為在該擋板機出現(xiàn)塑性彎曲之前可以施加非常大的力。根據(jù)本發(fā)明,通過將這些缸集成在擋板鑲塊之中而不是將缸成角地安裝在擋板鑲塊上,可以將非常大的推進力施加到現(xiàn)在也要向前推進的擋板上。如果這些缸在焊接角上固定,在力傳遞時,除了平行于擋板鑲塊的預期推進力之外還可能出現(xiàn)垂直于擋板鑲塊的彎曲力。通過通過根據(jù)本發(fā)明在擋板鑲塊中的集成該彎曲力被完全避免,因此在施加巨大的推進力時不再成為有彎曲折斷危險的位置。
由于事實上較大的力現(xiàn)在可以施加到待推進的擋板鑲塊上,因此現(xiàn)在切進和鋪設過程也可以在更堅固和密實的土壤中進行,特別重要的是,能夠保持在材料的極限負荷內(nèi)或者能夠以輕松的和自控方式來自動地保持在材料的極限負荷內(nèi)。通過以已經(jīng)描述的根據(jù)本發(fā)明的方式來監(jiān)控缸內(nèi)壓力,特別是考慮到力的非對稱性或者壓力的非對稱性來監(jiān)控缸內(nèi)壓力,如果在該功能性的組合中識別出由巖石塊形成的密實的障礙物或者土壤密度突然增大,那么就可以在過載出現(xiàn)之前實現(xiàn)自動關機,或者當可行時進行自動的校正控制干預。
此時不僅僅要注意這個事實,即土壤沿著鋪設路徑會變得越來越密實,這當然會導致對稱的壓力提高而不會導致非對稱性。那么在這種情況下也會自動地關機。更加值得注意的是下述這些重要的情況,在這些情況中,根據(jù)本發(fā)明的鋪設和擋板機穿過土壤移動時,在左側(cè)擋板鑲塊的土壤比右側(cè)擋板鑲塊的土壤更堅硬或者密實。切出半個管道輪廓,也就是說切出下部的管道輪廓的該切進靴也可以根據(jù)不同的土壤情況而負載不同,并且因此比之在其上設置的擋板而受到不同的力。在這種情況中,在鋪設和擋板機上、以及在切進靴千斤頂和擋板之間的連接部件上會產(chǎn)生巨大的彎曲力,該彎曲力可使擋板機的鏈接的構(gòu)造以及連接部件受到強大的靜力負荷,甚至可以對它們造成損害。這一非對稱性可以通過根據(jù)本發(fā)明的方法和根據(jù)本發(fā)明的裝置自動地檢測并且機器被關機或者開始自動的校正控制,并且從此刻起,在自動的關機之后,僅僅可以小心地進行手動控制移動,直到非對稱性再次處于預設的或者可預設的容許偏差范圍之內(nèi)。
其他的配置涉及到一些細節(jié),這些細節(jié)在自動考慮機械邊界負荷的情況下來支持根據(jù)本發(fā)明所追求的自動推進過程。
因此,在另一個有利的配置中,改切進靴千斤頂相對于擋板的可移動性被鎖定。于是該切進靴千斤頂與擋板共同移動。利用該運行選項,整個擋板連同切進靴千斤頂一同移動。在許多運行選項中,有利的是使切進靴千斤頂和擋板可以單獨推進。例如,如果一個預先伸出的切進靴千斤頂再次由送入的擋板所推回,那么該擋板通過用于切進靴千斤頂?shù)墓潭ú考仨殢娭菩缘馗S移動,進而跟隨切進靴的走向。如果擋板向前推進并且切進靴千斤頂跟隨擋板,那么切進靴的千斤頂同樣通過連接部件必須強制性地跟隨該擋板。在此,不影響對切進靴本身的附加控制。
同樣有利的是通過該切進靴千斤頂通過在Z方向上伸出,如圖中所示,將壓力傳遞到切進靴尖端和/或擋板上,并通過壓力和推進板力施加到也許預先已經(jīng)鋪設的管道上,并且同時也起到支撐座的作用并穩(wěn)定壓實板的工作缸。在鎖定到該擋板的過程中,該切進靴千斤頂?shù)牧Ξa(chǎn)生使整個機器的向前運動的作用。
如果擋板未與切進靴千斤頂鎖定,該推進力在Y方向起作用并且僅將切進靴壓入土壤中。
在結(jié)構(gòu)方面,也就是在裝置方面,本發(fā)明的實質(zhì)在于,通過多個傳感器測量設置在切進靴上的和設置在擋板內(nèi)部的多個工作缸的、對于推進所必需的推進力或液壓力,并根據(jù)每個工作缸的安裝位置將所述推進力或者說液壓力電子記錄到一個控制裝置中,并對左右擋板側(cè)面的壓力進行比較;并且,在非對稱性超出一個預設的容許偏差時,所述擋板機自動停止該推進運動,或者自動進行該推進運動的校正控制。
該裝置被配置為在推進過程中對土壤中密度的非對稱性是通過在控制系統(tǒng)中對液壓測量和路徑測量之間的一個相互關系來進行計算,并且所述路徑測量通過光學的、電阻式的或者聲波傳感器來進行。
另一個有利的配置包括在擋板機的內(nèi)部設置有至少一個可液壓移動的壓力和推進板用于在推進時部分地以支座的方式支撐在已經(jīng)鋪設的管道段上,所述一個或多個壓力和推進板在該擋板機內(nèi)部可以通過擋板中的工作缸向前和向后移動。
為了適合于排水和水流通,所做出的安排是在該切進靴內(nèi)部集成一個可開啟的隔斷墻。例如,如果在運作中該新穎裝置必須穿過下水道并且該下水道必須進行更換時,這是非常有利的。通過打開該隔斷墻,可引導廢水通過切進靴和切進靴千斤頂,并且再通過已經(jīng)鋪設的新管道排出。因此不需要截流和泵送該廢水。
在推進/壓實板的內(nèi)部同樣也集成了可開啟的隔斷墻。
在另一個有利的配置中,所做出的安排是在該擋板機中,至少一部分工作缸以集成的方式設置在擋板鑲塊的壁內(nèi)。然而,所有使擋板移動以及使壓實板和推進板移動的工作缸都集成在擋板鑲塊的內(nèi)部。因此,在擋板安排的內(nèi)部的放置管道的區(qū)段中,再沒有工作缸的干擾出現(xiàn)。各個工作缸僅僅在切進靴的區(qū)域中,也就是說在切進靴千斤頂?shù)膮^(qū)域中的擋板內(nèi)部。然而,這些工作缸是在要插入管道的區(qū)段之外,因此,這些工作缸在那里不構(gòu)成干擾。
在另一個配置中,所做出的安排是該擋板鑲塊壁包括多個彼此以鉸接方式連接在一起的擋板鑲塊;各個擋板鑲塊可通過集成的工作缸以一種受監(jiān)測和受控的方式移動。
在一個特別有利的配置中,所做出的限定是使多個擋板鑲塊設置有多個注射開口,用于通過潤滑物質(zhì)計量裝置在溝道-土壤和擋板鑲塊外壁之間引入潤滑物質(zhì),所述潤滑物質(zhì)計量裝置根據(jù)確定出的、推進所必須的工作缸的控制壓力來以計量的方式通過所述多個注射開口供給所述潤滑物質(zhì)。因此可以在控制裝置內(nèi)部檢測出推進變得更加困難的時刻。通過所確定出的液壓功率的升高而自動地得知這種情況。然而,如果對于推進所必須的功率的升高還保持在容許偏差之內(nèi),那么在擋板鑲塊中的這些注射開口被至少自動地開通,并且計量和噴射出或多或少的潤滑物質(zhì)或者粘土粉末。也就是說,如果推進變得困難,那么就計量給出較多的潤滑物質(zhì),如果推進再次變得較容易,那么就計量給出較少的潤滑物質(zhì)。這樣潤滑物質(zhì)的計量還直接取決于由壓力-位移相互關系測量中測定的能量消耗。這是因為在擋板因為在溝道上的過強的卡死而提前停止之前,控制系統(tǒng)通過提高潤滑物質(zhì)添加量來自動地嘗試降低摩擦力。該操作可以通過所述的控制單元全自動地進行。
如實踐中已經(jīng)證明,在裝置中以及在權(quán)利要求1至5中的方法中應用粘土粉末作為潤滑材料再次情況下是優(yōu)異的。該潤滑物質(zhì)與擋板推進相聯(lián)系是特別有利的,因為其結(jié)果是對于推進所必須的支承力繼續(xù)地被降低。
一個特別有利的、已在上面提出的配置是將用于擋板推進的各個缸集成在擋板鑲塊的壁中。這立即就具有一系列重要的優(yōu)點。首先,它造成擋板鑲塊之間明顯提高的內(nèi)部凈寬度,這與現(xiàn)有技術(shù)相反,在現(xiàn)有技術(shù)中,這些缸安排在或伸入到該擋板的鋪設空間之內(nèi),這妨礙插入管道。
在現(xiàn)有技術(shù)的裝置中,為了使待置入的管道從氣缸旁邊經(jīng)過,必須相應地加寬擋板。相反,在根據(jù)本發(fā)明的裝置中,內(nèi)部凈寬可以減小到待鋪設管道的直徑。結(jié)果是,根據(jù)本發(fā)明的裝置比已知類型的裝置還要狹窄。這又產(chǎn)生了另一結(jié)果,即只有較少的土壤需要移動,這是因為根據(jù)本發(fā)明的裝置顯著地更狹窄。較少的土壤移動意味著較少的能量消耗,較少的時間消耗因而更低的成本。
通過液壓缸在該擋板或者說擋板機的壁中的集成安排,這些缸得到顯著地更大程度的保護,進而不易發(fā)生故障并且它們不再被插入的管道所損壞。此外,它們對應于各擋板鑲塊的支撐被集成在壁內(nèi),由此該支撐不再有斷裂的危險。此外,在支撐座上不會存在傾斜力或者杠桿力,因為這些液壓缸在擋板鑲塊的內(nèi)部直接具有自身的支撐座。因此可以傳遞較高的液壓力。因此該擋板機也可以在硬底土中更有效地移動。該擋板機通過較高的液壓力也可以更快速地移動。在此,整個安裝也更快速,而且由此管道鋪設變得更加成本有效。
此外,一個有利的配置在于,在該擋板鑲塊中和/或在切進靴中和/或在擋板底座中具有用于接通水泵裝置的多個開口。這同樣也適合于附加的擋板鑲塊。不能通過其他單獨的泵抽出的地表水或地下水可以通過這些開口泵出。
現(xiàn)在,一種有利的相互作用發(fā)生在根據(jù)本發(fā)明的程序之間,其中通過氣缸壓力可以靈敏地測定在底土中的阻力或者阻力的變化。通過液壓缸的集成的結(jié)構(gòu)方式與其傳感器式的運行方式的結(jié)合,因此,壓力測量值特別適合于檢測底土和土壤密度,這是因為這些缸不再配有成角的支撐座,在這些成角支撐座上彎曲力矩可能會使得結(jié)果歪曲。由于力直接作用在擋板鑲塊上,摩擦力的差別也可相應地測出并被直接考慮在擋板的尖端上。
除了在超過壓力限制時裝置被自動停止或者由自動運行切換到手動運行的事實以外,與此相關也有可能在切進過程中將擋板機轉(zhuǎn)向。盡管切進靴的轉(zhuǎn)向現(xiàn)在已經(jīng)是公知的,然而連接構(gòu)造的擋板的可轉(zhuǎn)向性是新穎的并且此外與僅僅使切進靴的轉(zhuǎn)向是完全不同的。該擋板的和切進靴的切進移動總是彼此以相互關聯(lián)的方式進行比較。也就是說,在出現(xiàn)對該段的偏差時,馬上自動地啟動這些工作缸,其方式為它們對這些偏差進行補償或調(diào)整,或者停機。
根據(jù)本發(fā)明的裝置在附圖中示出,并在以下進行詳細說明。圖中示出圖1 是根據(jù)本發(fā)明的裝置(擋板機)的俯視圖;圖2 是圖1的側(cè)視圖;圖3 是切進頭的俯視圖;圖4 是附加擋板機的側(cè)視圖;
圖5 示出附加擋板機;圖6 是壓實板的正視圖;圖7 是推進板的正視圖;圖8 是另一個局部側(cè)視圖;圖9 是疊加雙管鋪設的側(cè)視圖;圖10 是并置雙管鋪設的壓實板的正視圖;圖11 是并置雙管鋪設的壓力和推進板的正視圖。
具體實施例方式
圖1示出了擋板機的最重要的部件的俯視圖,也就是說從上向下看的視圖。彼此鉸接方式連接的空心體擋板鑲塊11在兩側(cè)延伸。在所述擋板鑲塊11的內(nèi)部以集成方式設置有液壓工作缸1、4、6。也就是說,這些工作缸是在該擋板鑲塊壁的內(nèi)部延伸,并且與已知布置不同的是,并非設置在由擋板鑲塊構(gòu)成的擋板機的內(nèi)部空間之中。通過集成在擋板鑲塊壁中,由這些擋板鑲塊構(gòu)成的整個空間無阻礙地用于管道的置入和壓實板以及推進板的移動。在那里沒有工作缸或者工作缸的固定角的干擾。由此,擋板內(nèi)部空間可以設計得特別細長并且非常接近待鋪設的管道的尺寸。這樣僅有非常少的土壤需要移動,從而該安裝要快于已知同類的安裝。
此外,通過將這些工作缸集成在擋板鑲塊中,可以用無傾斜力矩的方式來傳遞力,因而是最佳方式。只有切進靴12的控制缸2以及切進靴千斤頂14的液壓缸3被安排在切進靴12和切進靴千斤頂?shù)膬?nèi)部。
該推進板5和壓實板8設置在相鄰排列的擋板鑲塊11之間。所述推進板5和壓實板8通過這些集成的工作缸驅(qū)動。推進板5通過集成的工作缸4驅(qū)動,壓實板8通過工作缸6驅(qū)動,這些工作缸在驅(qū)動時伸出,并且或者分段地向前推動擋板,或者以支撐座的方式支撐在土壤上,同時壓實土壤,并且施加使得擋板向前推動的分力。另一分布的支撐座分力通過支撐在已鋪設的管道上產(chǎn)生。在利用切進靴進行切進的過程中也可以通過力分布方式支撐在管道和土壤上,其中,在該切進過程中,僅僅切出待鋪設的管道的輪廓,并且分布的支撐力也作用在管道和土壤上。在切進過程中進一步的支撐可以是通過使擋板鑲塊在槽溝內(nèi)部撐開來實現(xiàn)。
該切進靴在Y方向上移動,也就是說在推進方向上移動。但是,切進靴千斤頂14,也就是說切進靴的一個或者多個工作缸3向后移動,也就是說,在示出的方向Z上移動。
該壓實板8在已經(jīng)鋪設的管道10的方向X上移動,并且壓實在那里回填的土壤。也就是說,通過切進靴12以及也通過向前切進的擋板鑲塊挖掘出的土方被移開,并且在后面再次回填。因此該擋板機就像拉鏈一樣穿過土壤行進。
該前擋板鑲塊的前緣具有所謂擋板尖端鎧甲13。此外,該鎧甲是傾斜的,從而不僅僅是切進靴12,而且還有擋板自身也在土壤中移動。換句話說,即切出槽溝的一個區(qū)段。
在該擋板機內(nèi)部放置管道的區(qū)段的俯視圖中,可以看到擋板底部16,該擋板底部16構(gòu)成容納待鋪設管道的一個底側(cè)管道半殼體。
此外,為了排出積水,可以分別開啟在該切進靴12以及在壓力和推進板5中的隔斷墻7以及15,從而在擋板機上不產(chǎn)生水壓。
在該壓實板的后面設計有所謂的“跟隨的后部擋板鑲塊”,該擋板鑲塊只是作為構(gòu)成壓縮室的擋板塊。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的擋板機的側(cè)視圖。在底側(cè)可以看到,在擋板鑲塊11的下面,該擋板底部16僅僅在擋板機的部分區(qū)段上作為高度約為一個水泥管10的一半的一個半殼體從底部突出。在前部區(qū)段中突出的切進靴12的底部。這部分在下部區(qū)域中挖入土壤。在這些擋板鑲塊的區(qū)域中,這些擋板鑲塊履也起同樣的作用。同樣可以看到切進靴千斤頂14的一部分。該切進靴本身可通過控制缸2轉(zhuǎn)向。在集成于擋板鑲塊中的工作缸4、6的區(qū)域中,擋板鑲塊被透明地示出,從而可以看出所述工作缸的位置。
在前部區(qū)域中,該擋板鑲塊11配有鎧甲13,該鎧甲使擋板的前緣有抗力和堅硬以使擋板在擋板推進時切入到土壤中并保護該前緣。該鎧甲13在此過程中被用作切緣。
圖3僅示出了切進靴12以及圍繞該切進靴的前部擋板鑲塊11的細節(jié)。在擋板尖端上,也就是說,直接在擋板尖端鎧甲之后有幾個小型的控制缸1,利用這些控制缸也可以使擋板尖端在推進時轉(zhuǎn)向。同樣,在該切進靴12中可以看出隔斷墻7,蓄積的水可以通過該隔斷墻向后排出。
圖4示出了縱向改變擋板的一種可能性。此時附加擋板鑲塊27放置在根據(jù)在圖2中示出的擋板鑲塊之上。該附加擋板鑲塊27同樣包括集成的工作缸25、24和23以及在擋板鑲塊中集成的多個工作缸,這些工作缸用于驅(qū)動同樣向上延長的附加壓實板21和附加推進板23。
通過根據(jù)本發(fā)明的這個向上的結(jié)構(gòu)擴展方案,可以實現(xiàn)在較深的槽溝中鋪設管道,或者可以同時鋪設兩根疊放的管道。用于鋪設兩根管道的各個部件的按時間順序的驅(qū)動已經(jīng)在上面進行了描述。
圖5示出了進一步可拆卸的附加擋板鑲塊29,當要達到確定的深度尺寸時,這些附加擋板鑲塊是必要的。盡管這些進一步附加的擋板鑲塊29不再包括工作缸,但是通過多個附加的加固件28來固定。
圖6示出了在圖1中以物件標號8示出的物件上穿過該擋板機的截面圖。物件標號8是壓實板,根據(jù)圖1它被安排在該擋板底部16的后面。
在根據(jù)圖6的該實施例中,選擇了如在圖5的側(cè)視圖中示出的擋板機,該擋板機已具有附加擋板27。因此,有另一壓實板,即一個“附加壓實板”21,被設置在壓實板8之上,該壓實板8位于下面位于待鋪設的管道10的管道輪廓的上方。所述附加壓實板21通過在擋板鑲塊11、27中集成的工作缸驅(qū)動,并且壓縮后面回填的土壤,這些土壤同時也作為整個推進的部分支撐。
此時同樣也可以看出附加擋板鑲塊29,需要這些附加擋板鑲塊從下方支撐障礙物。在液壓推進的擋板從該障礙物的下方通過之前,卸去這些附加擋板鑲塊,在通過障礙物之后再將該附加擋板鑲塊裝上。
圖7示出了在該壓力和推進板5的區(qū)域中穿過擋板機的截面圖,該壓力和推進板引導在擋板中并且懸掛在擋板的內(nèi)部,如在以上可看出和已經(jīng)描述的那樣。該壓力和推進板5同樣是通過集成到擋板鑲塊以及附加擋板鑲塊中的工作缸來驅(qū)動。該壓力和推進板5在下部區(qū)域中具有用于待鋪設管道的一個通過開口15。由于該切進靴位于該壓力和推進板之前,因此在壓力和推進板5中包括整個管道輪廓。
圖8示出了處于該壓力和推進板5之前的該前部擋板鑲塊區(qū)域的相對活動性。
圖9示出了在工作中的一臺擋板機同時鋪設兩個管道的瞬時圖片。在此重要的是要注意,這兩根管道彼此可以非常精確地甚至以一個適當?shù)谋舜碎g的垂直間距來鋪設。因此,已鋪設的管道不是直接地疊放在一起,而是以一定的間距而可靠地掩埋在土壤中。
圖10示出了雙管道并置鋪設時壓實板的正視圖。在此,可以清晰地看到,在彼此并置的雙管道鋪設中,僅僅需要一個共同的壓縮行程。在此方面,圖11示出了在彼此并置的雙管道鋪設中的相應的壓力和推進板的正視圖。在此,也僅僅需要一個單獨的共同工作行程。
參考標識1用于控制擋板的集成的工作缸2切進靴的控制缸3切進靴千斤頂?shù)囊簤焊?驅(qū)動推進和壓力板的集成的工作缸5壓力和推進板6驅(qū)動壓實板的集成的工作缸7切進靴隔斷墻8壓實板9壓實室的擋板塊10已經(jīng)鋪設的水泥管11空心體擋板鑲塊12切進靴13擋板尖端鎧甲14切進靴千斤頂15壓力和推進板的隔斷墻16擋板底部17土壤壓實方向X18推進方向Y19切進靴千斤頂?shù)纳斐龇较騔注意在此情況下,方向X,Y,和Z并不是正交的笛卡爾坐標方向,而是根據(jù)圖示的方向。
20附加壓實室的擋板塊
21附加壓實板22附加壓實板的工作缸23附加擋板鑲塊的壓力和推進板24驅(qū)動附加擋板鑲塊的壓力和推進板的工作缸25用于附加擋板鑲塊的擋板控制的工作缸26附加擋板的擋板尖端鎧甲27附加擋板鑲塊28擋板加固件29可拆卸的附加鑲塊30土壤31第二根已鋪設的管道
權(quán)利要求
1.一種在土壤中利用跟隨前進的擋板和集成的推進千斤頂鋪設多根管道,特別是多根下水管道的方法,其中,通過一起推進的擋板在土壤中開出一個鋪設溝道,并且逐一置入所述多根管道,并且在所述擋板后面對所述溝道進行回填,其特征在于,對設置在切進靴上的和設置在所述擋板內(nèi)部的多個工作缸的、推進所必需的推進力或液壓力進行測量,并根據(jù)每個工作缸的安裝位置對所述推進力或所述液壓力進行記錄,并對左右擋板側(cè)面的壓力進行比較;在非對稱性超出一個預設的容許偏差時,自動停止所述擋板機的推進運動,或者自動開始校正控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,在推進過程中的土壤密度的非對稱性是通過液壓力測量和位移測量之間的一個相互關系來確定,其方式為對所述切進靴和所述擋板的對應工作缸的工作力進行測定和調(diào)整以使它們因此而被優(yōu)化。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法,其特征在于,在所述擋板的內(nèi)部,用于在底部側(cè)切出后續(xù)管道輪廓的所述切進靴不僅可以與所述擋板共同被控制,也可以獨立于所述擋板被控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法,其特征在于,通過在所述擋板的推進側(cè)的尖端設置的多個傳感器,在距擋板機的一個可預設間距處就已檢測出橫向障礙物,并因此在確定了該位置時自動停止所述擋板機。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,上下疊放的兩根管道的鋪設方式為所述下部管道放置到也許預先已鋪設的管道旁的壓力和推進板之間的空隙中,并且所述上部管道在也許預先已鋪設的上部管道旁直接放置在所述第一個管道的上方,并且,首先回填的土壤利用一個下部的壓實板推在一起來包埋所述下部管道,然后利用一個上部的壓實板將土壤推在一起來包埋并覆蓋所述上部管道。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,并排設置的兩根管道的鋪設方式為所述兩根管道逐一放置或者同時放置到所述擋板機中,并進而放置到鋪設坑中,并且在壓實板的一個共同的行程中將土壤推在一起來覆蓋所述已鋪設的管道。
7.一種利用一起前進的擋板和集成的推進千斤頂在土壤中鋪設管道、特別是下水管道的裝置,其中,由該擋板機通過要推進的擋板在土壤中開出一個鋪設溝道,并且逐一置入所述多根管道,并且在所述擋板后面將所述溝道馬上回填,其特征在于,通過多個傳感器對設置在切進靴(12)上的和設置在擋板內(nèi)部的多個工作缸(1、3、4、6、22、24、25)的、推進所必需的推進力或液壓力進行測量,并根據(jù)每個工作缸的安裝位置將所述推進力或者說所述液壓力電子記錄到一個控制裝置中,并對左右擋板側(cè)面的壓力進行比較;在非對稱性超出一個預設的容許偏差時,自動停止所述擋板機的推進運動,或者自動地開始校正控制。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置,其特征在于,在推進過程中土壤密度的非對稱性是通過液壓力測量和位移測量之間的一個相互關系在控制系統(tǒng)中進行計算,并且所述位移測量是通過光學的、電阻式的或者聲波傳感器來進行。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的裝置,其特征在于,在所述擋板機的內(nèi)部設置有至少一個可在其中液壓移動的推進/壓實板(8、21),用于在推進時的承接式支持,并且所述推進/壓實板在所述擋板機的內(nèi)部可以通過在那里裝備的工作缸(6、22)向前和向后移動。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置,其特征在于,在所述擋板機的內(nèi)部設置有至少一個液壓移動的壓力和推進板(5、23),用于在推進時在已經(jīng)鋪設的管道段上部分地承接式支持,所述一個或多個壓力和推進板(5、23)在所述擋板的內(nèi)部可以通過工作缸(4、24)向前和向后移動。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置,其特征在于,在所述切進靴(12)的內(nèi)部集成了一個可開啟的隔斷墻(7)。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置,其特征在于,在所述推進/壓實板(8、21)的內(nèi)部同樣也集成了一個可開啟的隔斷墻(15)。
13.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置,其特征在于,在所述擋板機中,至少一些工作缸以集成的方式設置在所述擋板鑲塊壁或所述擋板機的擋板鑲塊(11)的內(nèi)部。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置,其特征在于,所述擋板鑲塊壁包括多個彼此以鉸接方式連接在一起的擋板鑲塊(11);并且所述各個擋板鑲塊(11)可通過所述集成的工作缸(1、4、6、22、24、25)以被檢測和受控制的方式被移動。
15.根據(jù)權(quán)利要求11和12所述的裝置,其特征在于,在所述多個擋板鑲塊(11)中和/或在所述切進靴(12)中和/或在擋板底部(16)中設置有用于接通水泵裝置的多個開口。
16.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置,其特征在于,所述多個擋板鑲塊(11)設置有多個注射開口,用于通過一個潤滑物質(zhì)計量裝置在溝道-土壤和擋板鑲塊外壁之間引入潤滑物質(zhì),所述潤滑物質(zhì)計量裝置根據(jù)所確定出的、推進所必須的所述工作缸的控制壓力以計量方式通過所述多個注射開口供給所述潤滑物質(zhì)。
17.在根據(jù)權(quán)利要求1至6所述的方法中,以及在根據(jù)權(quán)利要求7至16所述的裝置中將粘土粉末作為所述潤滑物質(zhì)的用途。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的用于鋪設管道的擋板機的運行方法,以及一種根據(jù)權(quán)利要求7的前序部分所述的擋板機。為了可以通過所屬類型的該方法和裝置以較高程度實現(xiàn)自動鋪設,并且同時避免在該裝置運行時損害該裝置,根據(jù)本發(fā)明提出,對設置在切進靴上的和設置在擋板內(nèi)部的多個工作缸的、推進所必需的推進力或液壓力進行測量,并且根據(jù)每個工作缸的安裝位置對所述推進力或者所述液壓力進行記錄,并且對左右擋板側(cè)面之間的壓力進行比較;并且在非對稱性超出一個預設的容許偏差時,自動地停止該擋板機的推進運動,或者自動地開始校正控制。
文檔編號E03F3/00GK101057099SQ200480044233
公開日2007年10月17日 申請日期2004年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月14日
發(fā)明者曼弗雷德·勞舍爾 申請人:曼弗雷德·勞舍爾, 管子生產(chǎn)線國際有限公司