СИСТЕМА ДЛЯ ЗЕМЛЕРОЙНЫХ РАБОТ ПОД ЗАГЛУБЛЕННЫМИ ТРУБАМИ Российский патент 2007 года по МПК E02F5/10 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение касается способа и системы для землеройных работ под заглубленными трубами для извлечения грунта из-под заглубленной трубы, уложенной вблизи поверхности земли, после выемки грунта над трубой и с боковых сторон заглубленной трубы.

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 текучую среду - 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 текучей среды, но также создает опасность аварии из-за утечки текучей среды. В результате, трубопроводы, которые использовались в течение определенного времени после их укладки, требуют ремонта. При таком ремонте прослужившую долгий срок трубу обнажают путем выемки окружающего грунта для замены ленты, намотанной вокруг наружной периферической поверхности или для замены ржавой трубы на новую.

Примером более ранних технических решений могут служить патенты США 5601383 и 6154988, которые раскрывают системы для выемки грунта вокруг заглубленной трубы с целью ремонта трубопровода. Системы для землеройных работ под трубами, раскрытые в этих патентах, содержат вращающийся режущий орган, который может вращаться вокруг горизонтальной оси и имеет систему двойных спиральных лопаток, состоящую из левых и правых спиральных лопаток. Земля и песок, извлеченные спиральными лопатками, за счет вращения этих лопаток выбрасываются на левую и на правую сторону.

Обе известные системы имеют недостаток, состоящий в том, что их конструкция предполагает вращение режущего органа вокруг горизонтальной оси и выталкивание извлеченной земли и песка в горизонтальном направлении. Как следствие, промежуток между соседними копающими лопатками подвержен забиванию землей и песком, так что извлечение грунта не может выполняться эффективно. Поэтому нельзя ожидать и увеличения эффективности землеройных работ. Вышеуказанный недостаток можно преодолеть, если ось вращения режущего органа ориентировать в вертикальном направлении. Однако такая попытка создаст другую проблему, заключающуюся в том, что выемку грунта из-под заглубленной трубы нельзя хорошо выполнять, если в значительной степени не увеличить диаметр вращающегося режущего органа. В результате неизбежно увеличиваются размер и общий вес системы.

Кроме того, указанные известные технические решения имеют недостаток, заключающийся в сложности управления перемещением такой землеройной системы вдоль заглубленной трубы и управления положением системы относительно заглубленной трубы. Как следствие, существует опасность случайного повреждения заглубленной трубы вращающимся режущим органом.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение направлено на преодоление вышеупомянутых недостатков, и основной задачей, решаемой изобретением, является создание способа и системы выемки грунта из-под труб, которые обеспечат увеличение эффективности извлечения грунта и позволят эффективно вести землеройные работы за счет надежного выполнения операции копания и перемещения вращающихся режущих органов.

В соответствии с настоящим изобретением поставленную задачу можно решить способом землеройных работ под заглубленной трубой, уложенной под землей, вблизи ее поверхности, при котором выемку грунта из-под заглубленной трубы выполняют посредством вращения режущих механизмов при их одновременном перемещении вдоль заглубленной трубы, которая удерживается в зажатом состоянии для базирования режущих механизмов.

Согласно изобретению в то время как заглубленная труба находится в зажатом состоянии, режущие механизмы приводят во вращение для создания копающего действия и перемещают вдоль заглубленной трубы, так что происходит непрерывное извлечение грунта из-под трубы, начиная с передней стороны и далее в направлении поступательного движения. Тем самым осуществляют выемку грунта. Так как основная рама системы согласно изобретению зафиксирована на заглубленной трубе и ее положение поддерживается в процессе выемки грунта, можно надежно осуществлять копающее действие вращающихся режущих механизмов, расположенных по сторонам заглубленной трубы, а также перемещать вращающиеся режущие механизмы, не повреждая наружную поверхность трубы. Как следствие, землеройные работы могут выполняться весьма эффективно.

Чтобы реально осуществить вышеуказанный способ выемки грунта из-под труб, согласно настоящему изобретению предлагается система для землеройных работ под заглубленными трубами, уложенными вблизи поверхности земли, содержащая основную раму, предназначенную для постановки на заглубленную трубу, и раму режущих механизмов, подвижную относительно основной рамы. Чтобы осуществлять выемку грунта, основная рама и рама режущих механизмов выполнены с возможностью поочередного передвижения вдоль заглубленной трубы.

Систему для землеройных работ под заглубленными трубами, соответствующую настоящему изобретению, используют для извлечения грунта из-под трубы после того, как будет последовательно произведена выемка грунта над трубой и грунта с боковых сторон от заглубленной трубы. Согласно изобретению для осуществления выемки грунта раму режущих механизмов поступательно перемещают вперед относительно основной рамы, а после совершения одного акта такого перемещения основную раму подают вперед относительно рамы режущих механизмов, подтягивая основную раму к раме режущих механизмов. Таким образом, для осуществления непрерывной выемки грунта, производят попеременное перемещение основной рамы и рамы режущих механизмов. Соответственно, выемку грунта из-под заглубленной трубы можно осуществлять без повреждения ее наружной поверхности. Согласно настоящему изобретению система для землеройных работ под заглубленными трубами имеет автономный механизм привода, при помощи которого система сама приводит себя в движение для выемки грунта, так что выемку грунта можно эффективно осуществлять без применения буксирующей техники.

Желательно, чтобы конструкция системы согласно настоящему изобретению была такова, чтобы рама режущих механизмов на своих нижних сторонах имела пару вращающихся режущих механизмов и поддерживалась основной рамой. Далее, рама режущих механизмов и основная рама выполнены с возможностью взаимного перемещения вдоль заглубленной трубы при помощи движущих средств. При этом основная рама предпочтительно оснащена первыми фиксирующими средствами для ее фиксации на заглубленной трубе во время перемещения рамы режущих механизмов. В свою очередь рама режущих механизмов оснащена вторыми фиксирующими средствами для ее фиксации на заглубленной трубе во время перемещения основной рамы. В этой системе, в то время как основная рама зафиксирована на трубе первыми фиксирующими средствами, движущие средства перемещают раму режущих механизмов относительно основной рамы, а режущие механизмы приводятся во вращение для выполнения выемки грунта. После совершения одного акта перемещения фиксирующее действие первых фиксирующих средств отменяется и затем приводится в движение основная рама, в то время как рама режущих механизмов ставится на фиксацию при помощи вторых фиксирующих средств. Затем основная рама фиксируется на трубе при помощи первых фиксирующих средств и снова сообщается движение раме режущих механизмов, чтобы непрерывно осуществлять выемку грунта. Таким образом, можно эффективно осуществлять выемку грунта из-под заглубленной трубы, параллельно ей, не повреждая ее наружной поверхности.

Перечень чертежей

Способ и система для землеройных работ под заглубленными трубами, соответствующие предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения, будут описаны далее со ссылками на прилагаемые чертежи.

Фиг.1 представляет, вид сзади, один из вариантов осуществления системы для землеройных работ под заглубленными трубами перед началом работы или после отсоединения системы.

Фиг.2 представляет, вид сзади, систему для землеройных работ под заглубленными трубами в процессе работы.

Фиг.3(а) представляет собой вид сбоку системы на Фиг.1, а Фиг.3(b) - вид сбоку системы на Фиг.2.

Фиг.4 представляет, вид сверху, систему для землеройных работ под заглубленными трубами.

Фиг.5 представляет, вид сбоку, систему для землеройных работ под заглубленными трубами.

Фиг.6 представляет, вид сверху, систему для землеройных работ под заглубленными трубами.

Фиг.7 представляет собой вид в направлении стрелки Z на Фиг.5.

Фиг.8 представляет собой вид в разрезе по линии А-А на Фиг.5.

Фиг.9 представляет собой вид в разрезе по линии В-В на Фиг.5.

Фиг.10 представляет собой вид в разрезе по линии С-С на Фиг.5.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

Фиг.1 представляет, вид сзади, один из вариантов осуществления системы для землеройных работ под заглубленными трубами перед началом работы или после отсоединения системы Фиг.2 представляет, вид сзади, ту же систему для землеройных работ под заглубленными трубами в процессе работы. Фиг.3(а) и 3(b) представляют собой соответственно вид сбоку системы на Фиг.1 и вид сбоку системы на Фиг.2.

Данный вариант осуществления изобретения рассматривается применительно к случаю, когда заглубленная труба 1 (уложенная под землей) закопана на глубине около 1 м от поверхности 2 земли и ее наружная поверхность обмотана лентой. Ремонт такой заглубленной трубы 1 выполняют, используя в качестве основной машины гидравлический экскаватор 3. При этом рассчитывают, что тяжелая техника, включая гидравлический экскаватор 3, должна продвигаться вперед параллельно заглубленной трубе 1. Обычно зона с правой стороны от трубы 1, если смотреть в направлении движения, используется как пространство для продвижения вперед всей тяжелой техники, транспорта, доставляющего материалы, и др., в то время как зона с левой стороны от трубы 1 используется как место для отвала вынутого грунта. Для раздельной отсыпки верхнего грунта (поверхностного грунта), который снимают из области над заглубленной трубой 1, и нижнего грунта, который вынимают из-под трубы 1, вся зона отсыпки разделена на зону отсыпки поверхностного грунта и зону отсыпки нижнего грунта. Если смотреть на зону отсыпки в направлении движения, то отвал поверхностного грунта будет располагаться слева, а отвал нижнего грунта - справа. Ремонтные работы, в основном, состоят из следующих девяти этапов.

(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.

Система 4 для землеройных работ под заглубленными трубами в соответствии с настоящим изобретением используется на четвертом этапе (выемка грунта из-под трубы) после завершения операций первого этапа (снятие поверхностного грунта), второго этапа (разработка траншеи с правой стороны) и третьего этапа (разработка траншеи с левой стороны).

На этапе выемки грунта из-под трубы выемка производится позади того места, где на третьем этапе выполнялась разработка левой траншеи, таким образом, что области под левой и правой траншеями 5, 6 оказываются соединенными друг с другом под трубой 1. Извлечение грунта из-под трубы осуществляют следующим образом. Гидравлический экскаватор 3 обычного типа устанавливают в зоне движения тяжелой техники с правой стороны от заглубленной трубы 1 так, чтобы его гусеничные ленты были параллельны трубе 1. Затем верхнюю поворотную надстройку разворачивают приблизительно на 90 градусов влево по отношению к направлению движения, а систему 4 для землеройных работ под заглубленными трубами подвешивают тросом 8 на крюке 7, закрепленном на переднем конце рукояти 3а гидравлического экскаватора 3. Пока фрезерные барабаны 61, 62 (которые описываются далее) находятся в раздвинутом состоянии, систему 4 для землеройных работ под заглубленными трубами устанавливают на трубу 1 для дальнейшей работы. Следует отметить, что нижний конец троса 8 прикреплен к рамам 42, 43 с роликами (описываются далее).

Как описано далее, система 4 для землеройных работ под заглубленными трубами имеет автономный механизм привода. Во время своей работы этот привод соединен с определенным местом рабочего органа гидравлического экскаватора 3 при помощи троса 9 (трос безопасности) и обеспечивается гидравлическим питанием со стороны гидравлического экскаватора 3 посредством множества гидравлических шлангов 10.

Далее объясняются детали устройства системы 4 для землеройных работ под заглубленными трубами. На фиг.4, 5, 6 система для землеройных работ под заглубленными трубами в соответствии с настоящим вариантом осуществления изобретения представлена соответственно на видах сверху, сбоку и спереди. Фиг.7 представляет собой вид в направлении стрелки Z на фиг.5. Фиг.8 представляет собой вид в разрезе по линии А-А на фиг.5. Фиг.9 представляет собой вид в разрезе по линии В-В на фиг.5. Фиг.10 представляет собой вид в разрезе по линии С-С на фиг.5.

Как показано на чертежах, система 4 для землеройных работ под заглубленными трубами содержит основную раму 11, которая предназначена для установки на трубу 1, и раму 12 режущих механизмов (в дальнейшем называемую также «среднее седло»). Рама 12 поддерживается основной рамой 11 и содержит на своих нижних сторонах фрезерные барабаны 61, 62 (описываются далее).

Если смотреть в направлении движения системы 4, то основная рама 11 располагается с передней стороны и содержит: переднее портальное седло 13, которое охватывает трубу 1; заднее портальное седло 14, которое, охватывая трубу 1, располагается позади переднего седла 13; левый рельс 15 и правый рельс 16. Оба рельса имеют двутавровое поперечное сечение и проходят в продольном направлении так, что связывают правую и левую верхние стороны переднего седла 13 соответственно с правой и левой верхними сторонами заднего седла 14.

Как показано на фиг.7, переднее седло 13 включает в себя корпус 17 переднего седла; левый зажимающий рычаг 20 и правый зажимающий рычаг 21. Данные рычаги имеют, по существу, V-образную форму с тупым углом и своей средней частью шарнирно закреплены на корпусе 17 переднего седла соответственно посредством пальцев 18, 19. Башмаки (элементы захвата) 24, 25 шарнирно закреплены на нижних концах зажимающих рычагов 20, 21 соответственно посредством пальцев 22, 23. Верхние концы зажимающих рычагов 20, 21 соединены с открывающим и закрывающим гидравлическим цилиндром 26, который выпускает свой шток и убирает его так, что башмаки 24, 25 захватывают трубу 1 и отпускают ее. В корпусе 17 переднего седла внутренняя поверхность с нижней стороны имеет форму дуги окружности с такой же кривизной, что и труба 1. К центральной части нижней поверхности корпуса прикреплен контактирующий элемент 27, который соприкасается с верхней поверхностью трубы 1.

Если шток открывающего и закрывающего гидравлического цилиндра 26 привести в убранное положение и поставить корпус 17 переднего седла на трубу 1, то контактирующий элемент 27 войдет в соприкосновение с верхней поверхностью трубы 1, так что корпус 17 переднего седла займет свое положение относительно трубы 1. Если шток открывающего и закрывающего гидравлического цилиндра 26 из убранного перевести в выпущенное положение, то зажимающие рычаги 20, 21 повернутся соответственно на пальцах 18, 19. При этом башмаки 24, 25, прикрепленные к ближайшим концам зажимающих рычагов 20, 21, окажутся прижатыми к обеим боковым поверхностям трубы 1, а переднее седло 13 соответственно будет зафиксировано относительно трубы 1.

Как показано на Фиг.10, заднее седло 14 содержит корпус 28 заднего седла, левый зажимающий рычаг 31 и правый зажимающий рычаг 32. Данные рычаги имеют, по существу, треугольную форму и своей средней частью шарнирно закреплены на нижних сторонах корпуса 28 заднего седла соответственно посредством пальцев 29, 30. Башмаки (элементы захвата) 35, 36 шарнирно закреплены на внутренних концах зажимающих рычагов 31, 32 соответственно посредством пальцев 33, 34. Соответственные наружные концы зажимающих рычагов 31, 32 присоединены к верхней части корпуса 28 заднего седла через открывающие и закрывающие гидравлические цилиндры соответственно 37, 38. Выпуск и уборка штоков открывающих и закрывающих гидравлических цилиндров 37, 38 дает возможность башмакам 35, 36 захватывать и отпускать трубу 1. Корпус 28 заднего седла имеет такую форму, что внутренняя поверхность его нижней стороны находится в непосредственной близости от наружной поверхности трубы 1. Соответственно к правой и левой нижним поверхностям корпуса 28 заднего седла прикреплены контактирующие элементы 39, 40, которые должны приводиться в соприкосновение с верхней поверхностью трубы 1.

Если корпус 28 заднего седла поместить на трубу 1 в то время, когда штоки открывающих и закрывающих гидравлических цилиндров 37, 38 втянуты, контактирующие элементы 39, 40 придут в соприкосновение с верхней поверхностью трубы 1, так что корпус 28 заднего седла займет свое положение относительно трубы 1. Если штоки открывающего и закрывающего гидравлических цилиндров выпустить от предыдущего положения, то зажимающие рычаги 31, 32 повернутся на пальцах 29, 30. При этом башмаки 35, 36, прикрепленные к ближним концам зажимающих рычагов 31, 32 окажутся поджатыми к правой и левой нижним боковым поверхностям трубы 1, а заднее седло 14 соответственно будет зафиксировано относительно трубы 1.

Как показано на Фиг.8 и 9, среднее седло 12 содержит корпус 41 среднего седла; левую раму 42 с роликами и правую раму 43 с роликами, которые болтами прикреплены к корпусу 41 среднего седла. Ролики 44 прикреплены к каждой раме 42 (43) с роликами так, что захватывают левый (правый) рельс 15 (16) и сверху, и снизу. При такой схеме ролики 44 катятся по рельсу 15 (16), в то время как среднее седло 12 перемещается вперед и назад относительно основной рамы 11.

Как показано на Фиг.8, левый зажимающий рычаг 47 и правый зажимающий рычаг 48, которые имеют, по существу, V-образную форму с тупым углом, располагаются спереди корпуса 41 среднего седла. При этом они своей средней частью шарнирно закреплены на нижних сторонах корпуса 41 среднего седла посредством пальцев 45, 46. Башмаки (элементы захвата) 51, 52 шарнирно закреплены на нижних концах зажимающих рычагов 47, 48 соответственно посредством пальцев 49, 50. Верхние концы зажимающих рычагов 47, 48 связаны с открывающим и закрывающим гидравлическим цилиндром 53, так что выпуск и уборка штока открывающего и закрывающего гидравлического цилиндра 53 позволяет прижимать башмаки 51, 52 к трубе 1 или отводить их от трубы.

При условии, если переднее седло 13 и заднее седло 14 сидят на трубе 1, дугообразная нижняя поверхность корпуса 41 среднего седла не соприкасается с наружной круговой поверхностью трубы 1, но находится вблизи от этой наружной круговой поверхности. Если привести в действие открывающий и закрывающий гидравлический цилиндр 53 и выпустить его шток из убранного положения, зажимающие рычаги 47, 48 повернутся на пальцах 45, 46. В результате башмаки 51, 52, прикрепленные к соответственным ближним концам зажимающих рычагов 47, 48, окажутся прижатыми к правой и левой боковым поверхностям трубы 1, и вследствие этого среднее седло 12 окажется зафиксированным на трубе 1.

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.

На ближайших концах режущих механизмов 56, 57 располагаются фрезерные барабаны 61, 62, которые могут свободно вращаться вокруг своих несущих осей и приводятся во вращение гидромоторами 60, расположенными в их корпусах. На тех сторонах режущих механизмов 56, 57, которые обращены к трубе 1, расположены направляющие элементы 63, 64 соответственно. Когда штоки открывающих и закрывающих гидравлических цилиндров 58, 59 выпускаются, эти направляющие элементы 63, 64 перемещаются так, чтобы придти в соприкосновение с трубой 1 или расположиться в тесной близости к ее наружной круговой поверхности. Имея такое устройство, среднее седло 12 во время выемки грунта может плавно двигаться вдоль заглубленной трубы 1.

Фрезерные барабаны 61, 62 устроены так, что на соответствующих наружных круговых поверхностях по спирали установлено некоторое количество режущих элементов, изготовленных из твердого сплава. Огибающая поверхность, образованная концами режущих элементов каждого фрезерного барабана, в средней части барабана выступает в наружном направлении. Форма огибающей режущих элементов рассчитана так, что, когда штоки открывающих и закрывающих гидравлических цилиндров 58, 59 выпущены, другими словами, когда режущие механизмы 56, 57 выполняют работу, участок р огибающей, расположенный выше, чем средняя часть фрезерного барабана 61 (62), находится рядом с наружной круговой поверхностью трубы 1, в то время как участок q, расположенный ниже средней части барабана, находится вблизи огибающей противоположного фрезерного барабана 62 (61). При такой конструкции выемка земли и песка из-под трубы 1 может производиться эффективно и в полном объеме.

Как показано на Фиг.4, 5 и 10, соответственно в правой и левой нижней части корпуса 28 заднего седла расположены трубчатые элементы 65, 66, при этом с передней стороны они открыты. Между донными частями (задними концами) трубчатых элементов 65, 66 и задней стороной корпуса 41 среднего седла расположены движущие гидравлические цилиндры (соответствующие «движущим средствам», упоминаемым в настоящем изобретении) 67, 68, при этом их штоки 67а, 68а находятся с задней стороны. При таком построении, если штоки движущих гидравлических цилиндров 67, 68 выпускаются, заднее седло 14 и среднее седло 12 расходятся, и, с другой стороны, если штоки движущих гидравлических цилиндров 67, 68 убираются, то седла сближаются. Трубчатые элементы 65, 66 обеспечивают ход движущих гидравлических цилиндров 67, 68 и закрывают наружные поверхности штоков 67а, 68а движущих гидравлических цилиндров 67, 68.

Далее описывается процесс выемки грунта при использовании системы 4 для землеройных работ под заглубленными трубами. Перед началом работы крюк 7 прикрепляют к переднему концу рукояти 3а гидравлического экскаватора, а систему 4 для землеройных работ под заглубленными трубами подвешивают тросом 8 к крюку 7. Затем штоки открывающих и закрывающих гидравлических цилиндров 26, 37, 38, 53, 58 и 59 приводят в убранное положение, то есть приводят в раздвинутое состояние башмаки 24, 25 переднего седла 13, башмаки 35, 36 заднего седла 14 и башмаки 51, 52 среднего седла 12, при этом и фрезерные барабаны 61, 62 приходят в раздвинутое состояние (см. Фиг.1). Далее приводят в убранное положение штоки движущих гидравлических цилиндров 67, 68 (см. двойную штриховую линию цепи на Фиг.5). В таком состоянии систему 4 для землеройных работ под заглубленными трубами ставят сверху на заглубленную трубу 1. Следует отметить, что земля и песок в том месте, куда должна устанавливаться система 4 для землеройных работ под заглубленными трубами, уже заранее были удалены.

После того как система 4 для землеройных работ под заглубленными трубами будет описанным образом поставлена на трубу 1, выпускают штоки открывающего и закрывающего гидравлического цилиндра 26 переднего седла 13 и открывающих и закрывающих гидравлических цилиндров 37, 38 заднего седла 14, прижимая, таким образом, соответствующие башмаки 24, 25; 35, 36 к наружной поверхности трубы 1. В результате основная рама 11, состоящая из переднего седла 13, заднего седла 14, левого рельса 15 и правого рельса 16, оказывается зафиксированной на заглубленной трубе 1. В то же самое время выпускают штоки открывающих и закрывающих гидравлических цилиндров 58, 59 среднего седла 12, чтобы дать возможность фрезерным барабанам 61, 62 сблизиться, устанавливая фрезерные барабаны 61, 62 и направляющие элементы 63, 64 в заданное положение.

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

После этого производят полный выпуск штоков движущих гидравлических цилиндров 67, 68, завершая один акт продвижения, а затем выпускают шток открывающего и закрывающего гидравлического цилиндра 53 среднего седла 12, чтобы прижать башмаки 51, 52 к наружной поверхности трубы 1, фиксируя среднее седло 12 на заглубленной трубе 1. В то же самое время убирают шток открывающего и закрывающего гидравлического цилиндра 26 переднего седла 13 и штоки открывающих и закрывающих гидравлических цилиндров 37, 38 заднего седла 14, освобождая башмаки 24, 25; 35, 36 и выводя их из состояния захвата трубы 1. Штоки движущих гидравлических цилиндров 67, 68 убирают из выпущенного положения, перемещая таким образом основную раму 11 вперед.

После того как до конца произойдет уборка штоков движущих гидравлических цилиндров 67, 68, башмаки 24, 25; 35, 36 снова поджимают к наружной поверхности трубы 1 и основную раму 11, состоящую из переднего седла 13, заднего седла 14, левого рельса 15 и правого рельса 16, фиксируют на трубе 1, отводя в то же самое время башмаки 51, 52 от положения поджатия. Затем снова приводят во вращение фрезерные барабаны 61, 62, одновременно выпуская штоки движущих гидравлических цилиндров 67, 68, чтобы продолжить копание. Следует отметить, что ослабление троса 9 во время работы не вызывает ее перерыва. Гидравлический экскаватор 3 движется в соответствии с ходом копания.

Согласно системе 4 для землеройных работ под заглубленными трубами, соответствующей настоящему варианту осуществления изобретения, как только землеройная система 4 поставлена на заглубленную трубу 1, она продвигается вдоль трубы 1, сама приводя себя в движение, так что выемка грунта из-под трубы может производиться эффективно, без нарушения наружной поверхности трубы 1. Кроме того, благодаря тому, что несущие оси режущих механизмов 56, 57 во время копания расположены так, что их ближайшие концы наклонены от вертикальной оси вовнутрь, фрезерные барабаны во время копания грунтом не забиваются, а сам выкопанный грунт может мягко отбрасываться наружу, по диагонали вниз, в соответствии с направлением действия силы тяжести. Также, по сравнению со схемой, в которой оси вращения режущих механизмов расположены вертикально, диаметр фрез в соответствии с настоящим изобретением можно уменьшить, что способствует уменьшению размера и веса всей системы. Кроме того, система, соответствующая настоящему изобретению, приводится в движение источником энергии гидравлического экскаватора, что также способствует уменьшению габаритов системы.

Хотя в настоящем варианте осуществления изобретения и не объясняется детально конструкция режущих элементов, прикрепляемых к фрезерным барабанам, желательно, чтобы эти режущие элементы можно было заменять в зависимости от типа разрабатываемого грунта (т.е. в зависимости от того, является ли грунт болотистым, или нормальным, или представляет собой крепкую породу).

Следует заметить, что башмаки 24, 25; 35, 36 и их силовой привод, используемые в данном варианте осуществления изобретения, соответствуют «первым фиксирующим средствам» изобретения, а башмаки 51, 52 и их силовой привод, используемые в данном варианте осуществления изобретения, соответствуют «вторым фиксирующим средствам» настоящего изобретения.

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. Техническая задача - увеличение эффективности извлечения грунта за счет надежного выполнения операции копания и перемещения вращающихся режущих органов. Система для землеройных работ под заглубленными трубами для выемки грунта из-под заглубленной трубы, уложенной под землей вблизи ее поверхности, содержащая основную раму, предназначенную для установки на заглубленную трубу, и раму режущих инструментов, поддерживаемую основной рамой, причем рама режущих инструментов на своих нижних сторонах имеет пару вращающихся режущих инструментов и установлена с возможностью перемещения относительно основной рамы, а основная рама содержит переднее седло, расположенное с передней стороны в направлении движения системы, заднее седло, расположенное позади переднего седла, и пару рельсов, проходящих в продольном направлении со связыванием правой и левой верхних сторон переднего седла соответственно с правой и левой верхними сторонами заднего седла, при этом предусмотрены движущие средства для направления рамы режущих инструментов по указанным рельсам с обеспечением взаимного перемещения рамы режущих инструментов и основной рамы вдоль заглубленной трубы, причем основная рама оснащена первыми фиксирующими средствами для ее фиксации на заглубленной трубе во время перемещения рамы режущих инструментов, в то время как рама режущих инструментов оснащена вторыми фиксирующими средствами для ее фиксации на заглубленной трубе во время перемещения основной рамы, при этом для осуществления выемки грунта основная рама и рама режущих инструментов выполнены с возможностью поочередного передвижения вдоль заглубленной трубы. 1 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Система для землеройных работ под заглубленными трубами для выемки грунта из-под заглубленной трубы, уложенной под землей вблизи ее поверхности, содержащая основную раму, предназначенную для установки на заглубленную трубу, и раму режущих инструментов, поддерживаемую основной рамой, причем рама режущих инструментов на своих нижних сторонах имеет пару вращающихся режущих инструментов и установлена с возможностью перемещения относительно основной рамы, а основная рама содержит переднее седло, расположенное с передней стороны в направлении движения системы, заднее седло, расположенное позади переднего седла, и пару рельсов, проходящих в продольном направлении со связыванием правой и левой верхних сторон переднего седла соответственно с правой и левой верхними сторонами заднего седла, при этом предусмотрены движущие средства для направления рамы режущих инструментов по указанным рельсам с обеспечением взаимного перемещения рамы режущих инструментов и основной рамы вдоль заглубленной трубы, причем основная рама оснащена первыми фиксирующими средствами для ее фиксации на заглубленной трубе во время перемещения рамы режущих инструментов, в то время как рама режущих инструментов оснащена вторыми фиксирующими средствами для ее фиксации на заглубленной трубе во время перемещения основной рамы, при этом для осуществления выемки грунта основная рама и рама режущих инструментов выполнены с возможностью поочередного передвижения вдоль заглубленной трубы.2. Система по п.1, отличающаяся тем, что первые фиксирующие средства предусмотрены в области переднего и заднего седла и включают в себя корпус седла, пару башмаков, левый и правый зажимающие рычаги, которые закреплены на корпусе седла, и к которым прикреплены указанные башмаки, а также открывающий и закрывающий гидравлический цилиндр, выполненный с возможностью обеспечения захвата и отпускания трубы башмаками, при этом вторые фиксирующие средства предусмотрены в области среднего седла и включают в себя корпус седла, пару башмаков, левый и правый зажимающие рычаги, которые закреплены на корпусе седла и к которым прикреплены указанные башмаки, а также открывающий и закрывающий гидравлический цилиндр, выполненный с возможностью обеспечения захвата и отпускания трубы башмаками.