專利名稱：一種在土壤中形成溝壁的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在土壤中形成溝壁的裝置。本發(fā)明還涉及一種在土壤中形成溝壁的方法。
背景技術(shù)：
德國專利195 30 827 C2公開了一種在土壤中形成溝壁的方法。在這種所謂的兩階段法中，第一階段開挖切割溝槽，所產(chǎn)生的廢土輸送到地面上。在這樣形成的切割溝槽中加入起支護(hù)作用的支承懸架。在切割溝槽形成后的第二階段，將硬化的混懸物加入溝槽中，同時(shí)取出支承懸架。
在德國專利41 41 629 C2公開的單階段法中，溝槽從開始就由硬化的混懸物支承，混懸物在地面上通過混合開挖出的土壤材料與可固化液而形成。
為了實(shí)現(xiàn)這些已知的方法，可以使用德國專利34 24 999 C2公開的溝壁切割機(jī)。這些已知的溝壁切割機(jī)具有切割框架和可旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的切割輪，切割輪支承在朝向地面的框架底部，用于剝離溝槽底部的土壤材料。剝離下來的土壤材料由切割輪輸送至安裝在切割框架上的抽吸裝置，運(yùn)送到地面上。
參考號(hào)為103 08 538的德國專利申請(qǐng)公開了另一種形成溝壁的方法。在這種所謂的“就地混合”方法中，硬化混懸物不是在溝槽外面而是在溝槽內(nèi)直接產(chǎn)生。為此，切割輪剝離的土壤材料在切割溝槽中由于切割輪的作用與可固化液“就地”混合而產(chǎn)生硬化液-土混合物。在這種方法中，與可固化液混合的剝離土壤材料至少部分留在切割溝槽中，并在那里硬化而形成溝壁。所以，不再需要用泵送裝置以十分復(fù)雜的方式將全部剝離下來的土壤材料輸送到地面。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠形成高質(zhì)量溝壁的裝置和方法。
這一目的是通過具有權(quán)利要求1所述特征的裝置和具有權(quán)利要求12所述特征的方法來實(shí)現(xiàn)的。優(yōu)選實(shí)施例在相應(yīng)的從屬權(quán)利要求給出。
本發(fā)明一方面涉及一種在土壤中形成溝壁的裝置，這種裝置包括框架；至少一個(gè)布置在框架底部的下切割/混合輪；還有至少一個(gè)布置在框架頂部的上切割/混合輪，其中，所述框架設(shè)計(jì)成，在上切割/混合輪和下切割/混合輪之間的中部的截面比至少一個(gè)下切割/混合輪的切割斷面更小。
本發(fā)明的第一個(gè)基本思想是，在朝向地面的切割框架的底部和在切割框架的頂部都設(shè)有切割/混合輪。所述至少一個(gè)下切割/混合輪最好沿前進(jìn)方向突出，而所述至少一個(gè)上切割/混合輪最好沿相反于前進(jìn)方向的方向突出。由于切割/混合輪布置在框架兩側(cè)的緣故，能夠很好地?fù)v碎和混合剝離的土壤材料。尤其是，當(dāng)使用根據(jù)本發(fā)明的裝置在溝槽中“就地”產(chǎn)生混懸物時(shí)，可以使混懸物具有很高的均勻性，從而大大提高溝壁質(zhì)量。而且，由于上下切割/混合輪的組合切割效果，可以達(dá)到很高的切割進(jìn)度。
本發(fā)明的另一個(gè)基本思想是，框架設(shè)計(jì)成至少某些部分的截面比至少一個(gè)下切割/混合輪的切割斷面更小。通過這種方式，在上下切割/混合輪之間的溝槽形成混合和輸送部分，使得上下切割/混合輪之間的土壤材料能夠進(jìn)行交換。由于上下切割/混合輪都可以在該混合和輸送部分產(chǎn)生物質(zhì)流動(dòng)，所以在這一部分中的土壤材料能夠十分有效地進(jìn)行混合，從而進(jìn)一步提高混懸物的均勻性。為了使土壤材料能夠很好地進(jìn)行交換，框架還設(shè)計(jì)成，其中間部分的截面比所述至少一個(gè)上切割/混合輪的切割斷面更小。
根據(jù)本發(fā)明的這種裝置也可以稱作切割機(jī)，具體稱作溝壁切割機(jī)。切割/混合輪的圓周面可以帶有剝離露出的土壤材料的切割齒、滾輪刀或其它土工刀具。然而，原則上至少一部分切割/混合輪也可以設(shè)計(jì)成不帶這類土工刀具，在這種情況下滾輪的混合作用占主導(dǎo)地位。為了進(jìn)一步提高混合效果，至少一部分切割/混合輪可以設(shè)有額外的混合部件如混合葉片。所述至少一個(gè)下切割/混合輪和所述至少一個(gè)上切割/混合輪基本上可以具有相同的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，且為了進(jìn)行反轉(zhuǎn)操作，這些滾輪還可以設(shè)計(jì)成鏡面對(duì)稱。然而，最好只是下切割/混合輪具有沿圓周面設(shè)置的土工刀具和/或所述至少一個(gè)上切割/混合輪具有額外的混合部件。
基本上，具有較小截面的框架中間部分可以通過框架的臺(tái)階形成。然而，上切割/混合輪和下切割/混合輪之間的框架最好以收斂方式設(shè)計(jì)。具體地可以這樣理解，在至少一個(gè)空間方向上，框架截面從上切割/混合輪開始沿前進(jìn)方向連續(xù)變小，在到達(dá)下切割/混合輪之前連續(xù)變寬。在本發(fā)明中截面的含義可以理解為是正交于切割機(jī)前進(jìn)方向的斷面。
至少一個(gè)下切割/混合輪的切割斷面最好具有至少近似矩形的設(shè)計(jì)?？蚣苤虚g部分的橫斷面寬度最好為至少一個(gè)下切割/混合輪的切割斷面寬度的四分之三或更小，具體是一半或更??；和/或框架中間部分的橫斷面長度最好為至少一個(gè)下切割/混合輪的切割斷面長度的四分之三或更小，具體是一半或更小。這樣在中間部分周圍形成混合和輸送部分，使得混懸物在其中能夠十分有效地進(jìn)行混合。長度和寬度的表示主要與至少近似矩形的切割斷面有關(guān)，然而框架本身尤其是中間部分并不一定必須設(shè)計(jì)成矩形橫斷面，對(duì)于非矩形框架來說，橫斷面寬度和長度可以理解為框架橫斷面的平行于大致矩形的切割斷面的尺寸。如果設(shè)有若干下切割/混合輪，至少一個(gè)下切割/混合輪的切割斷面可以理解為所有滾輪的總切割斷面。以此類推，至少一個(gè)上切割/混合輪的切割斷面可以理解為所有上切割/混合輪的總切割斷面。至少一個(gè)上切割/混合輪的切割斷面最好也具有至少大致矩形的設(shè)計(jì)，尤其是至少大致上與至少一個(gè)下切割/混合輪的切割斷面相同。
本發(fā)明提供了一種具有十分簡單構(gòu)造的裝置，特別適合吸收切割作業(yè)時(shí)產(chǎn)生的力，其特征在于，框架和/或切割/混合輪設(shè)計(jì)成鏡面對(duì)稱，尤其是相對(duì)于正交前進(jìn)方向延伸的鏡面對(duì)稱，和/或相對(duì)于沿前進(jìn)方向延伸的鏡面對(duì)稱。所述前進(jìn)方向可以理解為是本發(fā)明的切割機(jī)形成溝槽時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向，即切割機(jī)的下沉方向。
在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，兩個(gè)下切割/混合輪和兩個(gè)上切割/混合輪最好近軸設(shè)置，且框架最好以X形方式設(shè)計(jì)，具有框架中心部分和四個(gè)最好以傾斜于前進(jìn)方向方式布置其上的切割護(hù)板，切割/混合輪支承在切割護(hù)板上。根據(jù)這個(gè)實(shí)施例，框架以十字形方式設(shè)計(jì)，至少一個(gè)切割/混合輪，最好是一個(gè)輪對(duì)，分別支承在十字形四個(gè)支腿的末端。十字形的支腿最好由切割護(hù)板構(gòu)成。
而且，切割/混合輪最好設(shè)計(jì)成具有兩個(gè)單輪組成的輪對(duì)，且單輪最好同軸布置在框架切割護(hù)板的兩側(cè)。各切割/混合輪也可以包含兩個(gè)以上的單輪。原則上講，根據(jù)本發(fā)明可以設(shè)置任意多個(gè)切割/混合輪。
根據(jù)本發(fā)明的裝置尤其適合于“就地混合”的溝壁切割方法，其中硬化后構(gòu)成溝壁的混懸物不是在切割溝槽外面而是在切割溝槽內(nèi)通過切割/混合輪的作用由剝離的土壤材料和可固化液直接產(chǎn)生。在這種情況下，最好在框架的底部尤其是在兩個(gè)相鄰的下切割/混合輪之間設(shè)有供液裝置，將可固化液供應(yīng)到溝槽中。通過將供液裝置布置在兩個(gè)切割/混合輪之間能夠使兩個(gè)切割/混合輪十分均勻地混合可固化液與土壤材料。原則上講，供液裝置也可以設(shè)計(jì)成與框架和/或切割機(jī)分開。
本發(fā)明另一個(gè)有利的方面在于，至少在下切割/混合輪設(shè)有切割齒以剝離露出的土壤材料，且在框架上設(shè)有突出到相鄰切割齒之間的刮板，以除去切割齒上的剝離土壤材料。當(dāng)切割/混合輪工作時(shí)，切割齒經(jīng)過刮板，于是粘附在切割齒上的土壤刮板剝離。這使得切割進(jìn)度大大提高。尤其是，刮板可清潔設(shè)計(jì)成鉸接齒的切割齒以剝離土壤材料，所述鉸接齒通過樞軸設(shè)置在切割護(hù)板下面的切割/混合輪上。
為了在裝置下沉?xí)r控制其方向，根據(jù)本發(fā)明的框架最好設(shè)有液壓操作的控制支柱，橫向于前進(jìn)方向延伸，尤其是大致上平行于切割/混合輪的旋轉(zhuǎn)軸線延伸，以對(duì)接溝槽內(nèi)壁。通過朝溝槽內(nèi)壁延伸的這些控制支柱，可以使框架遠(yuǎn)離側(cè)壁并改變其在溝槽中的位置尤其是傾斜程度，從而可以改變下沉方向?？刂浦е詈迷O(shè)計(jì)成具有大致上是圓形或橢圓形的凸出支承面。具體地，控制支柱可以設(shè)計(jì)成蘑菇形。控制支柱適當(dāng)布置在支柱保持架上，支柱保持架又布置在框架并最好從那里橫向突出。這些支柱保持架可以設(shè)有驅(qū)動(dòng)裝置比如液壓缸，延伸和收縮控制支柱。控制支柱基本上可沿任何選擇的方向在框架上延伸，但最好大致平行切割/混合輪的旋轉(zhuǎn)軸線延伸?？刂浦е詈貌贾迷诳蚣苤行牟糠值闹胁?。
各控制支柱保持架最好設(shè)有組成一對(duì)控制支柱的兩個(gè)控制支柱。一對(duì)控制支柱中的兩個(gè)控制支柱最好同軸布置和/或可以從框架的相對(duì)側(cè)面延伸。最好兩對(duì)控制支柱分別布置在框架兩側(cè)的上下位置。兩對(duì)控制支柱分別最好位于框架的同一高度。
為了下降和提升所述裝置，最好設(shè)有鋼絲繩和/或伸縮鉆桿，框架的上側(cè)懸掛其上。伸縮鉆桿可以設(shè)計(jì)成凱氏方鉆桿。鋼絲繩或鉆桿上最好設(shè)有懸掛框架的固定桿。
根據(jù)本發(fā)明提供了一種容易變化的裝置，其特征在于，至少一個(gè)上切割/混合輪和/或至少一個(gè)下切割/混合輪的切割斷面可以變化。為此可以設(shè)有調(diào)節(jié)裝置，以調(diào)節(jié)上切割/混合輪和/或下切割/混合輪軸線之間的距離?；蛘哌€可以利用這種調(diào)節(jié)裝置來改變相應(yīng)切割/混合輪的切割半徑。
如果設(shè)有若干，具體是兩個(gè)，下切割/混合輪，可適當(dāng)?shù)叵嗷ゾo挨著布置，即旋轉(zhuǎn)軸線相對(duì)朝下的前進(jìn)方向處于同一高度。同樣地，如果設(shè)有若干上切割/混合輪，最好也是相互緊挨著布置。
本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及一種在土壤中形成溝壁的方法，其包括，提供一種具有框架的溝壁切割機(jī)，兩個(gè)下切割/混合輪相互靠近布置在框架底部，兩個(gè)上切割/混合輪相互靠近布置在框架頂部，切割/混合輪可由旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，且所述溝壁切割機(jī)下沉到土壤中并在到達(dá)最終深度后收回，其中兩個(gè)上切割/混合輪和兩個(gè)下切割/混合輪分別由旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置沿相反方向驅(qū)動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明的方法可以通過本發(fā)明的裝置來實(shí)施，這樣可以實(shí)現(xiàn)上面所說的各項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明方法的一個(gè)基本想法是，溝壁切割機(jī)設(shè)有至少兩個(gè)下切割/混合輪和至少兩個(gè)上切割/混合輪，其中，兩個(gè)下切割/混合輪以反轉(zhuǎn)方式驅(qū)動(dòng)，兩個(gè)上切割/混合輪同樣以反轉(zhuǎn)方式驅(qū)動(dòng)。由于上下切割/混合輪都是反轉(zhuǎn)的緣故，能夠在很大程度上防止溝壁切割機(jī)產(chǎn)生偏移，因此從幾何學(xué)的角度可以形成輪廓分明的切割溝槽。同時(shí)能夠十分有效地除去溝槽底部剝離出的土壤材料。最后，為了形成硬化混懸物，還可以使剝離的土壤材料與可固化液十分充分地混合，尤其是當(dāng)可固化液從兩個(gè)下切割/混合輪之間和/或兩個(gè)上切割/混合輪之間的中心供應(yīng)到溝槽中時(shí)。根據(jù)本發(fā)明，在下沉和收回溝壁切割機(jī)時(shí)，一般切割/混合輪都可以反轉(zhuǎn)運(yùn)作。但是在收回溝壁切割機(jī)時(shí)切割/混合輪也可以不工作。不過，為了充分混合混懸物，切割/混合輪在收回時(shí)最好也旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，在這種情況下一般以交替方式改變切割/混合輪的旋轉(zhuǎn)方向。
從切割溝槽中除去土壤材料的效率可以提高，因?yàn)楫?dāng)溝壁切割機(jī)下沉?xí)r，通過下切割/混合輪的轉(zhuǎn)動(dòng)可以從切割機(jī)中心除去在溝槽底部剝離的土壤材料。這一實(shí)施例證明十分有利，尤其是如果剝離的土壤材料沒有從切割溝槽取出而是留在切割溝槽中與可固化液進(jìn)行“就地”混合。根據(jù)這一實(shí)施例，當(dāng)切割機(jī)下沉?xí)r，如果從正面看，布置在切割機(jī)左側(cè)的下切割/混合輪沿順時(shí)針方向運(yùn)轉(zhuǎn)，而靠近布置在切割機(jī)右側(cè)的下切割/混合輪沿反時(shí)針方向運(yùn)轉(zhuǎn)。剝離的土壤材料最好輸送到在框架中部周圍形成的混合和輸送部分。由此可以確保土壤材料與可固化液十分有效地進(jìn)行混合。同時(shí)下切割/混合輪在切割溝槽內(nèi)壁上的切向運(yùn)動(dòng)可促進(jìn)溝槽切割機(jī)沿前進(jìn)方向的下沉運(yùn)動(dòng)。
原則上，上切割/混合輪可以沿任何所選定的旋轉(zhuǎn)方向相對(duì)位于下面的切割/混合輪運(yùn)轉(zhuǎn)。舉例來說，框架上的上下兩個(gè)切割/混合輪可分別沿相反方向旋轉(zhuǎn)，即，布置在框架左側(cè)的兩個(gè)切割/混合輪沿相反的旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，而位于框架右側(cè)的兩個(gè)切割/混合輪也是這樣。然而，框架的上下切割/混合輪最好沿同一方向驅(qū)動(dòng)。如此可以確保土壤材料被十分有效地除去。
一般來說，還可以將切割/混合輪在溝壁切割機(jī)收回時(shí)的旋轉(zhuǎn)方向選為與溝壁切割機(jī)下沉?xí)r的旋轉(zhuǎn)方向相同。然而，至少下切割/混合輪的旋轉(zhuǎn)方向在溝壁切割機(jī)收回時(shí)最好反向。上切割/混合輪的旋轉(zhuǎn)方向在溝壁切割機(jī)收回時(shí)最好也反向。由此在溝壁切割機(jī)上產(chǎn)生的流量剖面變化可進(jìn)一步提高混懸物的混合效果。
對(duì)于切割/混合輪的旋轉(zhuǎn)方向，由于其在溝槽內(nèi)壁上的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，切割/混合輪最好產(chǎn)生與溝壁切割機(jī)的實(shí)際軸向運(yùn)動(dòng)相對(duì)的切向運(yùn)動(dòng)。通過這種方式，切割/混合輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)可促進(jìn)溝壁切割機(jī)的軸向下沉和收回運(yùn)動(dòng)，用來使溝壁切割機(jī)下沉和收回的軸向驅(qū)動(dòng)裝置因此能夠以比較簡單的方式設(shè)計(jì)。


下面將借助于附圖所示的優(yōu)選實(shí)施例來更加詳細(xì)地介紹本發(fā)明，在這些示意性附圖中圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的在土壤中形成溝槽的裝置的前視圖；
圖2示出了圖1的裝置的側(cè)視圖；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的還有一種切割機(jī)的前視圖，說明當(dāng)切割機(jī)下沉?xí)r切割/混合輪的旋轉(zhuǎn)方向；圖4示出了圖3的切割機(jī)的前視圖，說明當(dāng)收回切割機(jī)時(shí)切割/混合輪的旋轉(zhuǎn)方向；和圖5示出了包含根據(jù)本發(fā)明裝置的施工設(shè)備的側(cè)視圖。
在所有附圖中，功能相同的部件用相同的標(biāo)號(hào)來表示。
具體實(shí)施例方式
圖1和2示出了根據(jù)本發(fā)明的在土壤中形成溝壁的一種裝置，也可以稱作溝壁切割機(jī)1。溝壁切割機(jī)1包括支承框架10，在其下端即朝向地面的一端有兩個(gè)下切割/混合輪21、22，可旋轉(zhuǎn)地支承在同一高度上。在框架10的上側(cè)有兩個(gè)上切割/混合輪31、32，同樣也是可旋轉(zhuǎn)地支承在同一高度上。
切割/混合輪21、22、31、32全都設(shè)計(jì)成各有兩個(gè)單輪的輪對(duì)，兩個(gè)單輪都同軸支承在相應(yīng)切割護(hù)板24、25、34、35的兩側(cè)。在圖2中示出了上切割/混合輪32的實(shí)例，它的兩個(gè)單輪37、38布置在切割護(hù)板35的兩側(cè)。而且，在圖2中還示出了下切割/混合輪22的實(shí)例，它的兩個(gè)單輪27、28可旋轉(zhuǎn)地支承在切割護(hù)板25的兩側(cè)。其余的切割/混合輪21、31也類似地設(shè)計(jì)成輪對(duì)。
在框架10的中心有一框架中心部分15。框架中心部分15被設(shè)計(jì)成具有六邊形底部的直立棱柱形狀。上切割/混合輪31、32的兩個(gè)切割護(hù)板34、35從框架中心部分15的兩個(gè)相鄰上側(cè)表面突出。兩個(gè)下切割/混合輪21、22的兩個(gè)切割護(hù)板24、25從框架中心部分15的兩個(gè)相鄰下側(cè)表面突出。可被認(rèn)為是框架10的部件的切割護(hù)板24、25、34、35成某一角度延伸，即不平行于代表溝壁切割機(jī)1下沉方向的前進(jìn)方向80。切割護(hù)板24、25、34、35與框架中心部分15一起形成十字形或X形的結(jié)構(gòu)，其中十字形的支腿由切割護(hù)板24、25、34、35構(gòu)成。由切割護(hù)板24、25、34、35構(gòu)成的這種十字形支腿并不相互垂直。相反地，如切割護(hù)板34、35包圍的角度，切割護(hù)板24、25包圍的角度也小于90度。
切割/混合輪21、22、31、32的圓周上設(shè)有固定的切割齒42，包括用來剝離露出的土壤材料的切割齒。切割/混合輪21、22、31、32在靠近其相應(yīng)的切割護(hù)板24、25、34、35處還設(shè)有設(shè)計(jì)成鉸接齒43的切割齒。通過一旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置可以使這些鉸接齒43繞樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)到相應(yīng)切割護(hù)板24、25、34、35的圓周部分。這些鉸接齒43特別用來除去切割護(hù)板24、25下面的土壤材料。
通過使下切割/混合輪21、22運(yùn)轉(zhuǎn)，位于溝壁切割機(jī)1下面的土壤材料在大致上是矩形的切割斷面內(nèi)被剝離。切割斷面具有切割斷面寬度BF和切割斷面長度LF，在這里寬度與下切割/混合輪21、22的旋轉(zhuǎn)軸線的方向有關(guān)。下切割/混合輪21、22的旋轉(zhuǎn)軸線以及上切割/混合輪31、32的旋轉(zhuǎn)軸線相互平行設(shè)置。兩個(gè)下切割/混合輪21、22的旋轉(zhuǎn)軸線的距離對(duì)應(yīng)于兩個(gè)上切割/混合輪31、32的旋轉(zhuǎn)軸線的距離。相對(duì)于朝下的前進(jìn)方向80，上切割/混合輪31布置在下切割/混合輪21的上方，而上切割/混合輪32布置在下切割/混合輪22的上方。這里所有切割/混合輪21、22、31、32具有相同的輪徑?；谇懈?混合輪21、22、31、32的這種幾何布置和設(shè)計(jì)方案，上切割/混合輪31、32的切割斷面對(duì)應(yīng)于下切割/混合輪21、22的切割斷面。
在框架中心部分15的中部12，框架1設(shè)計(jì)成是變截面的，與下切割/混合輪21、22以及上切割/混合輪31、32的切割斷面相比具有較小的斷面。通過這種方式，在中部12的溝槽內(nèi)壁4、4′與框架10之間形成混合和/或輸送部分54，圖中只示出了一部分，所剝離的土壤材料在那里與可固化液混合。為了將可固化液供應(yīng)到切割溝槽中，在兩個(gè)下切割/混合輪21、22之間的切割機(jī)中心7設(shè)有設(shè)計(jì)成噴嘴的供液裝置50。
如圖1所示，為了形成變截面的中部12，框架10的橫斷面長度LR從切割護(hù)板24、25、34、35開始以收斂方式設(shè)計(jì)。然而，如圖2中所示，框架10的橫斷面寬度BR在其整個(gè)高度保持基本上不變。在框架中心部分15的中部12，框架10的橫斷面寬度BR大約為切割斷面寬度BF的0.45倍，且框架10的橫斷面長度LR大約為切割斷面長度LF的0.45倍。
帶有切割護(hù)板24、25、34、35和切割/混合輪21、22、31、32的框架10以三鏡面對(duì)稱方式設(shè)計(jì)，其中第一個(gè)鏡面75垂直于前進(jìn)方向80設(shè)置，而另兩個(gè)鏡面71、72平行前進(jìn)方向80相互垂直布置。
在切割護(hù)板24、25、34、35上設(shè)有突出到相鄰切割齒42和/或鉸接齒43之間的刮板46、46′。刮板46、46′大致上沿切割/混合輪21、22、31、32的徑向布置。當(dāng)切割/混合輪21、22、31、32旋轉(zhuǎn)時(shí)，切割齒42和/或鉸接齒43經(jīng)過刮板46、46′，于是粘附在切割齒42和/或鉸合齒43上的土壤材料被刮去，使齒上沒有土壤。為了驅(qū)動(dòng)切割/混合輪21、22、31、32，在框架10的框架中心部分15的內(nèi)側(cè)設(shè)有液壓驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，未在附圖中示出。
在框架10的框架中心部分15的側(cè)面設(shè)有控制支柱60、60′，大致上平行于切割/混合輪21、22、31、32的旋轉(zhuǎn)軸線并垂直于前進(jìn)方向80延伸，處于與溝槽內(nèi)壁4′對(duì)接的位置，控制支柱60、60′可重新縮回以控制溝壁切割機(jī)1的方向。控制支柱60、60′是蘑菇形的，其頂端具有從正面看是圓形的凸起支承面62，用以接合溝槽內(nèi)壁4′。
如圖2所示，控制支柱60、60′成對(duì)同軸布置在框架10的兩側(cè)，每對(duì)控制支柱中的一個(gè)控制支柱60布置在框架10的前面，而另一個(gè)控制支柱60′布置在框架10的背面，如圖1的前視圖所示。從圖1中還可以看出，總共有四對(duì)控制支柱設(shè)置在框架10上，其中各有兩對(duì)安裝在框架中心部分15的左、右側(cè)，當(dāng)從正面看時(shí)相對(duì)于朝下的前進(jìn)方向80處于同一高度。每對(duì)控制支柱中的兩個(gè)控制支柱60、60′支承在以套管方式包圍控制支柱60、60′的支柱連接保持架64，在支柱保持架64內(nèi)還設(shè)有用來伸出和縮進(jìn)控制支柱60、60′的驅(qū)動(dòng)裝置，未在附圖中示出。
為了將溝壁切割機(jī)1懸掛到未在圖1和2中示出的鋼絲繩或凱氏方鉆桿上，在溝壁切割機(jī)1頂部的切割護(hù)板24、25設(shè)有支承在那里的固定桿17。
在圖3和4示出了當(dāng)實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法時(shí)本發(fā)明溝壁切割機(jī)1的切割/混合輪21、22、31、32的旋轉(zhuǎn)方向。圖3示出了溝壁切割機(jī)1下沉?xí)r的情況，圖4示出了溝壁切割機(jī)1收回時(shí)的情況。溝壁切割機(jī)1相應(yīng)的軸向運(yùn)動(dòng)用箭頭R表示。
從圖3可以看出，當(dāng)切割機(jī)下沉?xí)r，下切割/混合輪21、22的旋轉(zhuǎn)方式使得剝離的土壤材料和加入切割溝槽中的可固化液從切割機(jī)中心7輸送至切割溝槽的內(nèi)壁4。為此，布置在左側(cè)的切割/混合輪21沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，布置在右側(cè)的切割/混合輪22沿反時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。布置在下切割/混合輪21、22上方的上切割/混合輪31、32沿與位于下面的相應(yīng)切割/混合輪21、22相同的旋轉(zhuǎn)方向運(yùn)轉(zhuǎn)，即布置在左側(cè)的上切割/混合輪31沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)而布置在右側(cè)的上切割/混合輪32沿反時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。
當(dāng)收回溝壁切割機(jī)1時(shí)，所有切割/混合輪21、22、31、32的旋轉(zhuǎn)方向反向，如圖4所示。
切割/混合輪21、22、31、32的旋轉(zhuǎn)方向，使得在與溝槽內(nèi)壁4′的接觸點(diǎn)處，滾輪由于其旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而沿與切割機(jī)軸向運(yùn)動(dòng)R相對(duì)的切線方向運(yùn)動(dòng)。
圖5示出了配備有根據(jù)本發(fā)明的溝壁切割機(jī)1的施工設(shè)備100。這種施工設(shè)備包括設(shè)計(jì)成履帶牽引裝置的下承載機(jī)具102和可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置其上的上承載機(jī)具101。起重架110繞水平延伸的軸線鉸接在上承載機(jī)具101上。為了使起重架110能夠繞樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，設(shè)有液壓動(dòng)力缸112，其一側(cè)鉸接在上承載機(jī)具101，另一側(cè)鉸接在至少圍住幾節(jié)起重架110的套筒114上。
為了懸掛溝壁切割機(jī)1，提供了可由上承載機(jī)具101的卷揚(yáng)機(jī)95操作的鋼絲繩90。從卷揚(yáng)機(jī)95出來的鋼絲繩90由若干個(gè)導(dǎo)向輪94、94′、94″引導(dǎo)通過起重架110。鋼絲繩從最上面的導(dǎo)向輪94延伸至掛有溝壁切割機(jī)1的滑輪箍92上。鋼絲繩90以雙股方式穿過滑輪箍92。
除了鋼絲繩90之外，施工設(shè)備上還設(shè)有液壓和流體管道120，供應(yīng)液壓流體和可固化液給溝壁切割機(jī)1。這些液壓和流體管道120可以通過設(shè)置在上承載機(jī)具101的絞盤裝置125卷繞?？蓮倪@個(gè)點(diǎn)通過同樣設(shè)置在起重架110上的導(dǎo)向輪124延伸至溝壁切割機(jī)1。
權(quán)利要求
1.一種在土壤中形成溝壁的裝置，包括框架，至少一個(gè)布置在所述框架底部的下切割/混合輪，還有至少一個(gè)布置在所述框架頂部的上切割/混合輪，其中，所述框架設(shè)計(jì)成，在所述上切割/混合輪和所述下切割/混合輪之間的中部的截面比所述至少一個(gè)下切割/混合輪的切割斷面更小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，位于所述上切割/混合輪和所述下切割/混合輪之間的所述框架以收斂方式設(shè)計(jì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述框架中部的橫斷面寬度(BR)為所述至少一個(gè)下切割/混合輪的切割斷面寬度(BF)的四分之三或更小，最好是一半或更小，和/或所述框架中部的橫斷面長度(LR)為所述至少一個(gè)下切割/混合輪的切割斷面長度(LF)的四分之三或更小，最好是一半或更小。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述框架和/或所述切割/混合輪設(shè)計(jì)成鏡面對(duì)稱，相對(duì)于正交前進(jìn)方向延伸的鏡面和/或沿所述前進(jìn)方向延伸的鏡面對(duì)稱。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，兩個(gè)下切割/混合輪和兩個(gè)上切割/混合輪最好近軸設(shè)置，且所述框架最好以X形方式設(shè)計(jì)，具有框架中心部分和四個(gè)傾斜于所述前進(jìn)方向設(shè)置其上面的切割護(hù)板，所述切割/混合輪支承在所述切割護(hù)板上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，在所述框架的底部，尤其是在兩個(gè)相鄰下切割/混合輪之間，設(shè)有將可固化液供應(yīng)到所述溝槽中的供液裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，至少在所述下切割/混合輪上設(shè)有剝離露出的土壤材料的切割齒，和所述框架上設(shè)有突出到相鄰切割齒之間的刮板，可使所述切割齒上沒有剝離的土壤材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述框架最好設(shè)有液壓操作的控制支柱，橫向于所述前進(jìn)方向延伸，尤其是大致平行于所述切割/混合輪的旋轉(zhuǎn)軸線延伸，以對(duì)接所述溝槽的內(nèi)壁。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，兩對(duì)控制支柱分別布置在所述框架兩側(cè)的上下位置。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述框架的上側(cè)懸掛在鋼絲繩和/或伸縮鉆桿上。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述至少一個(gè)上切割/混合輪和/或所述至少一個(gè)下切割/混合輪的所述切割斷面可以變化。
12.一種在土壤中形成溝壁的方法，可借助于權(quán)利要求1所述的裝置，其中提供具有框架的溝壁切割機(jī)，兩個(gè)下切割/混合輪相互靠近布置在所述框架的底部，兩個(gè)上切割/混合輪相互靠近布置在所述框架的頂部，所述切割/混合輪由旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，且所述溝壁切割機(jī)下沉到所述土壤中，并在到達(dá)最終深度后收回，其中，所述兩個(gè)上切割/混合輪和所述兩個(gè)下切割/混合輪分別由所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置沿相反方向驅(qū)動(dòng)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述溝壁切割機(jī)下沉?xí)r，所述下切割/混合輪的轉(zhuǎn)動(dòng)可將所述溝槽底部剝離的土壤材料從所述切割機(jī)的中心清除。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述框架上下的切割/混合輪沿相反方向或沿相同方向驅(qū)動(dòng)。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，至少所述下切割/混合輪的旋轉(zhuǎn)方向在所述溝壁切割機(jī)收回時(shí)反向。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在土壤中形成溝壁的裝置，包括框架；至少一個(gè)布置在所述框架底部的下切割/混合輪；還有至少一個(gè)布置在所述框架頂部的上切割/混合輪，其中，所述框架設(shè)計(jì)成，在上切割/混合輪和下切割/混合輪之間的中部的截面比所述至少一個(gè)下切割/混合輪的切割斷面更小。本發(fā)明還涉及一種借助于這種裝置在土壤中形成溝槽的方法。
文檔編號(hào)E02B11/02GK1739328SQ20051009663
公開日2006年3月1日 申請(qǐng)日期2005年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月23日
發(fā)明者E·施特策爾 申請(qǐng)人:包爾機(jī)械有限公司