УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ В ГРУНТЕ ИЗОЛЯЦИОННЫХ СТЕН, ОСНАЩЕННОЕ УСТРОЙСТВОМ УПРАВЛЕНИЯ Российский патент 2008 года по МПК E02F5/02 E02F5/20 E02D29/02 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к устройству для возведения в грунте изоляционных стен, содержащему раму, по меньшей мере, один рабочий орган для разработки грунта, расположенный на раме, и устройство управления для направления в щели устройства для возведения в грунте изоляционных стен.

Уровень техники

Устройства этого типа для возведения в грунте изоляционных стен устанавливаются на тросовой подвеске на несущей строительной машине. Посредством вращающихся фрез, грейферов или ковшей в грунте разрабатывают щель преимущественно прямоугольного поперечного сечения и заполняют эту разработанную щель суспензией. Этот процесс может быть повторен с разработкой второй заполненной суспензией щели на расстоянии от первой с образованием изоляционной стены.

Разрабатываемый устройством грунт может содержать песчаный слой, слои различных пород, твердую скальную породу, а также пустоты. Это может приводить к нежелательным отклонениям устройств для возведения в грунте изоляционных стен. При больших глубинах разрабатываемых щелей даже малые отклонения от направления могут приводить к значительным дефектам изоляционной стены.

Из патентного документа ФРГ №С-3615068 известен направляемый тросом грейфер для возведения в грунте изоляционных стен. На раме грейфера установлена направляющая рама, подвижная в продольном направлении. Направляющую раму вместе с грейфером опускают в щель и устанавливают в щели с помощью выдвижных распорных башмаков с упором в стенки щели. В ходе разработки грунта рама грейфера может совершать необходимые вертикальные движения в направляющей раме. При этом распорные усилия направляющей рамы в щели регулируются таким образом, что ось грейфера всегда находится в центре щели. Для этого распорные башмаки выдвигаются в обе стороны на равное расстояние от оси грейфера либо с помощью рычагов, приводимых силовыми цилиндрами с поршнями, либо непосредственно силовыми цилиндрами с раздельной регулировкой положения каждого распорного башмака. Положение грейфера в разрабатываемой щели может регулироваться до определенной степени с помощью устройств измерения хода, которые указывают установку силовых цилиндров, и датчика наклона, который указывает положение рамы грейфера относительно вертикали.

Из патентного документа ЕР-А-0518298 известно фрезерное устройство и способ фрезерования для возведения в грунте изоляционных стен с любым углом наклона. Для этого на подвижной по вертикали раме с фрезами расположены регулирующие башмаки, которые посредством гидроцилиндров могут выдвигаться за пределы наружного контура рамы с фрезами. Внутри рамы с фрезами имеется датчик наклона для корректировки направления. Дополнительно гидроцилиндры могут быть оснащены датчиком хода и управляемым давлением переключателем для установки регулирующих башмаков. Регулирующие башмаки могут быть поджаты к стенкам щели либо на нижних, либо на верхних концах, так что на раму с фрезами воздействует момент сил в предварительно заданном направлении.

Раскрытие изобретения

Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, заключается в создании устройства для возведения в грунте изоляционных стен, которое имеет простую конструкцию и может точно и надежно направляться в разрабатываемой щели.

В соответствии с изобретением решение поставленной задачи достигается за счет создания устройства, обладающего признаками по пунктам 1 и 8 формулы изобретения. Предпочтительные примеры осуществления изложены в зависимых пунктах.

Устройство для возведения в грунте изоляционных стен в соответствии с изобретением отличается тем, что устройство управления содержит, по меньшей мере, два регулирующих башмака, которые расположены попарно напротив друг друга на раме и выполнены с возможностью перемещения посредством, по меньшей мере, одного общего исполнительного цилиндра, рычажного механизма и распределительного устройства, причем распределительное устройство выполнено с возможностью различного распределения усилия и/или установочного хода, по меньшей мере, одного общего исполнительного цилиндра между расположенными напротив друг друга регулирующими башмаками.

Основная идея изобретения заключается в том, чтобы направлять рабочий орган для разработки грунта по определенному рабочему пути вдоль уже разработанной щели и при его нежелательном отклонении вновь выравнивать и устанавливать в желательное положение. Для выравнивания расположенные напротив друг друга регулирующие башмаки могут быть выдвинуты исполнительным цилиндром по-разному. Усилие и/или установочный ход исполнительного цилиндра различным образом распределяются на регулирующие башмаки посредством управляемого распределительного устройства. За счет этого достигается упрощение конструкции устройства для возведения в грунте изоляционных стен при его хорошей управляемости.

При этом в предпочтительном примере выполнения рычажный механизм выполнен в виде коленчато-рычажного механизма, содержащего два шарнирных рычага, каждый из которых шарнирно прикреплен к одному регулирующему башмаку. Через посредство коленчато-рычажного механизма шарнирные рычаги могут поворачиваться одинаково или различно, так что шарнирно прикрепленные к ним регулирующие башмаки могут выдвигаться на одинаковое или различное расстояние от центра и по вертикали.

В примере развития изобретения предусмотрено, что распределительное устройство содержит управляющее звено, расположенное с возможностью регулировки его положения, в особенности с возможностью поворота, между шарнирными рычагами и, по меньшей мере, одним исполнительным цилиндром. В соответствии с положением управляющего звена оно передает усилие или установочный ход поршня цилиндра на шарнирные рычаги.

Согласно предпочтительному примеру выполнения изобретения управляющее звено соединено с приводной штангой, на которую, по меньшей мере, один исполнительный цилиндр оказывает воздействие со смещением от центральной оси приводной штанги. За счет смещения приложения усилия исполнительного цилиндра относительно центральной оси приводной штанги она может сама поворачиваться под действием исполнительного цилиндра.

В особенно предпочтительном примере выполнения предусмотрены два исполнительных цилиндра, оказывающих различное воздействие на приводную штангу. При этом исполнительные цилиндры оказывают воздействие на плечи рычагов, расположенных на противоположных сторонах приводной штанги, так что при выдвижении поршней исполнительных цилиндров не только приводная штанга поворачивается вокруг своей оси, но также передаются усилия, направленные наклонно вниз.

В предпочтительном примере выполнения на каждой стороне приводной штанги расположено управляющее звено, при этом обеспечивается возможность привода, по меньшей мере, четырех регулирующих башмаков. Через каждое управляющее звено смещение и/или поворот приводной штанги преобразуется в шарнирный поворот шарнирных рычагов.

Далее, устройство для возведения в грунте изоляционных стен отличается тем, что содержит, по меньшей мере, одно направляющее колесо, которое расположено на раме с возможностью выдвижения и втягивания. Это, по меньшей мере, одно направляющее колесо находится на стороне устройства, которая проходит перпендикулярно сторонам регулирующих башмаков. Направляющее колесо служит боковой опорой устройства на стенку щели и может использоваться для боковой корректировки его положения.

При этом в предпочтительном примере выполнения направляющее колесо установлено с возможностью вращения на поворотном рычаге, который выполнен с возможностью поворота под действием приводного органа. На одном конце этот поворотный рычаг несет направляющее колесо, а его другой конец шарнирно прикреплен к раме. В качестве приводного органа может служить, например, исполнительный цилиндр.

В дальнейшем примере развития изобретения на двух противоположных сторонах устройства расположено по одному направляющему колесу. При этом с помощью поворотных рычагов направляющие колеса могут выдвигаться с одинаковым или различным вылетом. За счет этого обеспечивается определенное боковое смещение всего устройства при разработке щели и соответствующая точная корректировка установки устройства в щели.

Согласно изобретению устройство для возведения в грунте изоляционных стен выполнено в виде фрезерного или грейферного устройства для возведения в фунте изоляционных стен. Эти устройства требуют особенно точного направления при работе.

Перечень фигур чертежей

Далее со ссылками на прилагаемые чертежи будет подробно описан пример осуществления изобретения, не вносящий каких-либо ограничений. На чертежах:

фиг.1 изображает в перспективе устройство для возведения в грунте изоляционных стен,

фиг.2 изображает в перспективе устройство с регулирующими башмаками по изобретению во втянутом положении башмаков,

фиг.3 изображает в перспективе устройство с регулирующими башмаками по фиг.2 в выдвинутом положении башмаков,

фиг.3а изображает на виде сбоку устройство для возведения в грунте изоляционных стен по фиг.1 при корректировке направления щели, разрабатываемой с перекосом,

фиг.4 изображает в перспективе часть устройства для возведения в грунте изоляционных стен с колесным направляющим устройством во втянутом положении,

фиг.5 изображает в перспективе часть устройства для возведения в грунте изоляционных стен с колесным направляющим устройством в выдвинутом положении.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

На фиг.1 представлено устройство 10 для возведения в грунте изоляционных стен, в данном примере осуществления выполненное в виде фрезерного устройства. Оно оснащено несколькими вращающимися фрезами в качестве рабочих органов 14 для разработки грунта, рамой 12 и устройством управления, которое содержит устройство 1 с регулирующими башмаками и колесное направляющее устройство 5. Для крепления на тросовой подвеске служат два пальца, установленных в крепежных проушинах 31, 32. При увеличении глубины разрабатываемой щели для направления или корректировки направления рабочего органа могут использоваться вначале устройство 1 с регулирующими башмаками, а затем дополнительно колесное направляющее устройство 5.

На фиг.2 и 3 показано в перспективе устройство с регулирующими башмаками в предпочтительном примере выполнения. Устройство 1 состоит из двух пар регулирующих башмаков 16, 18, обращенных друг к другу задними сторонами, исполнительных цилиндров 20, которые одной стороной прикреплены к раме 12, и рычажных механизмов. Регулирующие башмаки 16, 18 имеют контактные поверхности 19, на концах которых выполнены концевые скосы 35. Контактные поверхности 19 прилегают к стенке щели для корректировки ее направления при разработке. На задней стороне регулирующего башмака 16, 18 предусмотрено среднее вертикальное ребро 17 с шарнирно укрепленным на нем шарнирным рычагом 22. Кроме того, предусмотрена V-образная выемка 34 для шарнирного рычага 22 во втянутом положении и U-образная выемка 33 или скос 36 ребра для приводной штанги 26 во втянутом положении.

При выдвижении поршней верхних исполнительных цилиндров 20 верхние концы регулирующих башмаков 16, 18 раздвигаются за счет передачи движения через верхние коленчатые рычаги, состоящие из шарнирных рычагов 22 и рычажного плеча 27, и две приводные штанги 26.

Если поршни нижних исполнительных цилиндров 20 за счет своего равномерного выдвижения передают давление, направленное наклонно вниз, нижняя приводная штанга 26 смещается вниз, и нижние концы регулирующих башмаков 16, 18 раздвигаются.

Если отдельный поршень одного нижнего исполнительного цилиндра 20 продолжает передавать давление путем выдвижения рычажного плеча 27, в то время как поршень другого исполнительного цилиндра останавливается, управляющее звено 24 поворачивается под действием усилия, направленного наклонно вниз и наружу. При этом шарнирные рычаги 22 занимают различные угловые положения по отношению к листовому управляющему звену 24, что приводит в другому распределению усилий в шарнирных рычагах 22.

Для сближения регулирующих башмаков 16, 18 поршни нижних исполнительных цилиндров 20 вновь втягиваются, поднимая приводную штангу 26 и вместе с ней управляющее звено 24.

На фиг.3а показано на виде сбоку наклонное положение регулирующих башмаков 16, 18 относительно рамы 12 с рабочим органом 14 для разработки грунта по фиг.1. В этом положении приведены в действие только нижняя приводная штанга 26 и управляющее звено 24 под нижними шарнирными рычагами 22. За счет поворота и/или смещения приводной штанги 26 изменяется также положение управляющего звена 24, шарнирно соединенного с шарнирными рычагами 22.

На фиг.4 и 5 показано в перспективе колесное направляющее устройство 5. В то время как устройство 1 с регулирующими башмаками выравнивает положение устройства для возведения в грунте изоляционных стен на его передней и задней стороне, колесное направляющее устройство 5 может направлять или выравнивать устройство по стенке щели с боковых сторон. Это колесное направляющее устройство 5 содержит направляющие колеса 50, установленные с возможностью вращения на поворотных рычагах 52, проходящие наклонно вверх распорные штанги 53, которые могут перемещаться в направляющих пазах 55 в частях 57 рамы до верхнего упора, и ползун 54, к которому шарнирно прикреплены обе распорные штанги 53. При перемещении ползуна 54 вверх, например, под действием движения поршня цилиндра шарнирно прикрепленные к ползуну распорные штанги 53 выдвигаются вдоль направляющих пазов 55 в направлении своего горизонтального положения. При этом поворотный рычаг 52, который шарнирно прикреплен к наружному концу распорной штанги 53 и также шарнирно прикреплен к раме 12, поворачивается наружу и устанавливается в наклонном положении. При обратном перемещении ползуна 54 вниз поворотные рычаги 52 с направляющими колесами 50 опускаются в вертикальное положение.

Группа изобретений относится к области горного дела и строительства, в частности к устройствам для возведения в грунте изоляционных стен. Технический результат - создание устройств, обеспечивающих повышение высокого качества изоляционных стен. Устройство для возведения в грунте изоляционных стен содержит раму, на которой расположен, по меньшей мере, один рабочий орган для разработки грунта, расположенный на раме, и устройство управления для направления в щели устройства возведения в грунте изоляционных стен. Устройство управления содержит, по меньшей мере, два регулирующих башмака, которые расположены попарно напротив друг друга на раме и выполнены с возможностью перемещения посредством, по меньшей мере, одного общего исполнительного цилиндра, рычажного механизма и распределительного устройства. Распределительное устройство выполнено с возможностью различного распределения усилия и/или установочного хода, по меньшей мере, одного общего исполнительного цилиндра между расположенными напротив друг друга регулирующими башмаками. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Устройство (10) для возведения в грунте изоляционных стен, содержащее раму (12), по меньшей мере, один рабочий орган (14) для разработки грунта, расположенный на раме (12), и устройство управления для направления в щели устройства (10) для возведения в грунте изоляционных стен, отличающееся тем, что устройство управления содержит, по меньшей мере, два регулирующих башмака (16, 18), которые расположены попарно напротив друг друга на раме (12) и выполнены с возможностью перемещения посредством, по меньшей мере, одного общего исполнительного цилиндра (20), рычажного механизма и распределительного устройства, причем распределительное устройство выполнено с возможностью различного распределения усилия и/или установочного хода, по меньшей мере, одного общего исполнительного цилиндра (20) между расположенными напротив друг друга регулирующими башмаками (16, 18).2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что рычажный механизм выполнен в виде коленчато-рычажного механизма, содержащего два шарнирных рычага (22), каждый из которых шарнирно прикреплен к одному регулирующему башмаку (16, 18).3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что распределительное устройство содержит управляющее звено (24), расположенное с возможностью регулировки его положения, в особенности с возможностью поворота между шарнирными рычагами (22) и, по меньшей мере, одним исполнительным цилиндром (20).4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что управляющее звено (24) соединено с приводной штангой (26), на которую, по меньшей мере, один исполнительный цилиндр (20) оказывает воздействие со смещением от центральной оси приводной штанги (26).5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что предусмотрены два исполнительных цилиндра (20), оказывающих различное воздействие на приводную штангу (26).6. Устройство по п.4 или 5, отличающееся тем, что на каждой стороне приводной штанги (26) расположено управляющее звено (24), при этом обеспечивается возможность привода, по меньшей мере, четырех регулирующих башмаков (16, 18).7. Устройство по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что оно выполнено в виде фрезерного или грейферного устройства для возведения в грунте изоляционных стен.8. Устройство для возведения в грунте изоляционных стен, содержащее раму (12), по меньшей мере, один рабочий орган (14) для разработки грунта, расположенный на раме (12), и устройство управления для направления устройства (10) для возведения в грунте изоляционных стен в щели, содержащее, по меньшей мере, два регулирующих башмака, отличающееся тем, что устройство управления содержит, по меньшей мере, одно направляющее колесо (50), которое расположено на раме (12) с возможностью выдвижения и втягивания и для боковой корректировки положения устройства находится на стороне устройства, которая проходит перпендикулярно сторонам регулирующих башмаков.9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что направляющее колесо (50) установлено с возможностью вращения на поворотном рычаге (52), который выполнен с возможностью поворота под действием приводного органа.10. Устройство по п.8 или 9, отличающееся тем, что на его двух противоположных сторонах расположено по одному направляющему колесу (50).11. Устройство по п.8 или 9, отличающееся тем, что оно выполнено в виде фрезерного или грейферного устройства для возведения в грунте изоляционных стен.