DE60005984T2

DE60005984T2 - Verfahren und arbeitsmaschine zum verlegen von kabeln, rohren und dgl

Info

Publication number: DE60005984T2
Application number: DE60005984T
Authority: DE
Inventors: Ivo Genta
Original assignee: Alpitel SpA
Current assignee: Alpitel SpA
Priority date: 1999-09-28
Filing date: 2000-09-04
Publication date: 2004-07-29
Anticipated expiration: 2020-09-05
Also published as: EP1216330B1; HUP0203202A2; DE60005984D1; CA2385360A1; ITTO990829A1; EP1216330A1; US6637978B1; IT1308847B1; WO2001023677A1; ATE252182T1; ES2209959T3; PL354317A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Maschine zum Verlegen von Leitungen und/oder Infrastrukturen.
Solch eine Maschine ist aus US-A-5,913,638 bekannt.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Verlegen von Leitungen und/oder elektrischer Ausrüstung und zum Verlegen von Infrastrukturen der Ausrüstung entlang der Straßen.
Die folgende Erörterung betrifft insbesondere das Verlegen einer Leitung, und alle Beschreibungen zu diesem Verlegen sind auch auf die Infrastrukturen voll anwendbar, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen.
Die bekannten Verfahren für das Verlegen von Leitungen umfassen üblicherweise den Schritt des Grabens, um eine Ausschachtung mit der Tiefe und Breite bezüglich der Art der Leitung zu erhalten, einen Verlegeschritt zum Verlegen der Leitung in der Ausschachtung, und schließlich einen Schritt zum Auffüllen der Ausschachtung selbst mit Erde.
Die oben genannten drei Schritte sind, abgesehen davon, daß sie für Ausschachtungsabschnitte aufgeteilt sind, die eine definierte Länge besitzen, um so die totale Behinderung des Straßenverkehrs zu vermeiden, voneinander getrennt und werden in aufeinander folgenden Zeitabschnitten ausgeführt, wobei Ausschachtungsmittel, wie beispielsweise Bagger, trifunktionelle Bagger, Raupenfahrzeuge und ähnliches, mindestens ein Arbeiterteam, das aus 4 bis 5 Personen gebildet wird, und Fahrzeuge für den Transport des Erdaushubs zu den Abladeplätzen und der inaktiven Materialien zum Auffüllen entlang der Ausschachtung verwendet werden.
Aus dem Beschriebenen erscheint es offensichtlich, daß eine solche Methodologie, abgesehen davon, daß sie mit sehr hohen Kosten verbunden ist, wenn die beträchtliche Anzahl von erforderlichen Personen und mechanischen Elementen sowie die lange Zeitspanne berücksichtigt werden, die zum Schließen der Baustelle notwendig ist, weitere Nachteile besitzt, wie beispielsweise die Schaffung einer beträchtlichen Behinderung des Straßenverkehrs.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Verlegen von Leitungen bereitzustellen, das von den oben genannten Nachteilen frei ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Verlegen von Leitungen bereitgestellt, das einen Schritt zum Graben umfaßt, um eine Ausschachtung mit einer vorgegebenen Tiefe und Breite entlang eines definierten Abschnitts einer Ausschachtung zu erhalten, einen Verlegeschritt zum Verlegen der Leitung in der Ausschachtung, und einen Schritt zum Auffüllen der Ausschachtung selbst, wobei das Verfahren durch die Tatsache gekennzeichnet ist, daß alle drei Schritte ohne Unterbrechung mit nur einer Bearbeitungsmaschine ausgeführt werden.
Des weiteren betrifft die vorliegende Erfindung eine Bearbeitungsmaschine zum Verlegen von Leitungen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Bearbeitungsmaschine zum Verlegen von Leitungen verwirklicht, wobei die Maschine durch die Tatsache gekennzeichnet ist, daß sie einen Tragrahmen umfaßt, der mit Antriebsmitteln verbunden werden kann, um den Rahmen entlang der Länge einer definierten Ausschachtung zu bewegen, Ausschachtungs-Fräsemittel, um eine Ausschachtung mit vordefinierter Tiefe und Breite zu erhalten, Verlegemittel zum Verlegen der Leitung in der Ausschachtung, und Ausschachtungs-Auffüllmittel; Ausschachtungsmittel, Verlegemittel und Auffüllmittel werden alle von dem Rahmen getragen.
Nachstehend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die folgenden Zeichnungen im Anhang beschrieben, die ein nicht einschränkendes Ausführungsbeispiel beschreiben:
1 ist eine schematische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer Maschine zum Verlegen von Leitungen gemäß der vorliegenden Erfindung; und
2 und 3 zeigen in verkleinertem Maßstab und mit aus Deutlichkeitsgründen entfernten Teilen spezifische Details der Maschine aus 1.
Unter Bezugnahme auf 2 und 3 gibt das Bezugszeichen 1 eine Bearbeitungsmaschine zum Verlegen von Leitungen 2 und/oder Infrastrukturen an, welche die Leitungen 2 entlang der Straßenseite aufnehmen.
Die folgende Beschreibung betrifft das Verlegen von Leitungen 2, und alle Beschreibungen zum Verlegen sind vollständig auch auf die Infrastrukturen anwendbar, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen.
Die Maschine 1 kann mit den Antriebsmitteln 3 verbunden werden und kann entlang eines definierten Abschnitts P einer Ausschachtung und entlang einer vordefinierten Vorschubrichtung D bewegt werden und umfaßt einen Tragrahmen 4 und eine Ausschachtungs-Fräsvorrichtung 5, die von dem Rahmen 4 getragen wird und geeignet ist, eine Ausschachtung S auszuführen, die eine Tiefe zwischen 25 und 50 cm, so daß kein störender Eingriff in andere mögliche bereits vorhandene Versorgungseinrichtungen erfolgt, und eine Dicke zwischen 5 um 7 cm besitzt.
Die Maschine 1 umfaßt des weiteren eine Verlegevorrichtung 6 zum Verlegen der Leitungen 2 in die Ausschachtung S, und eine Auffüllvorrichtung 7 für die Ausschachtung S, die in der Lage ist, die Ausschachtung S mit halbflüssigem Material aufzufüllen, wie beispielsweise mit im wesentlichen flüssigen normalen Beton, um mikroskopische Risse und feine Erdrutsche sofort aufzufüllen, die durch das Durchführen der Ausschachtungsvorrichtung 5 erzeugt wurden. Des weiteren schützt die Verwendung des normalen Betons die Unversehrtheit der Leitung 2 und stellt den mechanischen Widerstand gegenüber den Beanspruchungen sicher, die durch den Verkehr oder die Instandhaltung der Straßendecke verursacht werden.
Die Verlegevorrichtung 6 und die Auffüllvorrichtung 7 werden beide von dem Rahmen 4 getragen und sind in der Lage, zusammen und gleichzeitig mit der Ausschachtungsvorrichtung 5 während des Vorschubs der Maschine 1 entlang des Längenabschnitts P zu arbeiten.
Die Maschine 1 umfaßt abschließend eine Vorrichtung 8 zum Konsolidieren der Ausschachtung S, wobei sich die Vorrichtung in einer Zwischenposition zwischen der Ausschachtungsvorrichtung 5 und der Verlegevorrichtung 6 befindet, um die Ausschachtung S während ihrer Verwirklichung zu konsolidieren, indem Erdrutsche und ein Lockern des die Ausschachtung S umgebenden Bodens vermieden werden.
Die Ausschachtungsvorrichtung 5 umfaßt ein Schutzschild 10, das ein Gehäuse 11 definiert, und eine kreisförmige Fräsmaschine 12, die teilweise in das Gehäuse 11 eingesetzt ist und sich um ihre horizontale Achse am unteren Kontaktpunkt mit einer Tangentialgeschwindigkeit in Richtung entlang der Richtung D dreht.
Die Fräsmaschine 12 ist mit einer Vielzahl von (nicht gezeigten) Zähnen versehen, die gleichmäßig um die Achse A entlang einem ringförmigen äußeren Umfang 14 verteilt sind, und weist eine zur Achse A transversale Dicke auf, die im wesentlichen gleich mit der Breite der Ausschachtung S ist, und eine Arbeits-Ausschachtungstiefe, die zwischen 25 und 50 cm variierbar ist.
Die Konsolidierungsvorrichtung 8 umfaßt eine Schar 15 und Antriebsmittel 16, die mit der Schar 16 und dem oberen Ende des Ausschachtungsschilds 10 gelenkig verbunden sind, um die Schar in eine Arbeitsposition zum Konsolidieren zu positionieren, wobei die Schar 15 der Fräsmaschine 12 benachbart ist.
Insbesondere besitzt die Schar 15 in einer transversalen Position zu der Achse A eine Breite, die im wesentlichen gleich mit der Breite der Fräsmaschine 12 ist, und umfaßt zwei Endgrundflächen 17a und 17b, die im wesentlichen dreieckig sind und sich in entgegengesetzte Richtungen zur Fräsmaschine 12 und zur Auffüllvorrichtung 7 erstrecken, wobei die Grundfläche 17a in der Konsolidierungs-Arbeitsposition teilweise den Umfang 14 umgibt und im wesentlichen tangierend zu den Zähnen bleibt.
Die Grundflächen 17a und 17b werden im unteren Teil durch eine flache horizontale Oberfläche 18 begrenzt, die sich entlang einer horizontalen ebenen Tangente zu dem unteren Ende der Fräsmaschine 12 erstreckt, und daher kann die Oberfläche im wesentlichen in Kontakt mit dem Boden der Ausschachtung 5 gleiten, um den Boden der Ausschachtung zu säubern.
Die Verlegevorrichtung 6 umfaßt ein Zuführrohr 19, das nahe an der Schar 15 positioniert und mit einem oberen Eingang 20 und einem unteren Ausgang 21 versehen ist. Der Eingang 20 befindet sich im wesentlichen auf der entgegengesetzten Seite der Ausschachtung S, um die Leitung 2 von einer Trommel 22 aufzunehmen, die von den Mitteln 3 getragen wird, während sich der Ausgang 21 am entgegengesetzten Ende der Fräsmaschine 12 befindet und im wesentlichen tangierend zu der Oberfläche 18 positioniert ist.
Das Rohr 19 ist geeignet, die Leitung 2 gleitend vollständig aufzunehmen, die in die Ausschachtung S durch den Ausgang 21 in einer in bezug auf die Richtung D entgegengesetzten Richtung zugeführt werden kann.
Gemäß 3 umfaßt die Auffüllvorrichtung 7 einen Mischtank 23 für den normalen Beton, wobei der Tank mit dem Rahmen 4 verbunden ist und mit einer (bekannten und nicht dargestellten) Mischvorrichtung, einer Einspritzvorrichtung 24, die in der Nähe des Rohrs 19 positioniert ist, um den Beton in der Ausschachtung S über die Leitung 2 zu spritzen, und einem Verbindungsrohr 25 der Einspritzvorrichtung 24 zu dem Tank 23 versehen ist.
Der Tank 23 wird durch einen Träger 30 gehalten, der Bestandteil des Rahmens 4 ist, und umfaßt ein Beton-Auslaßventil 31, das mit dem Rohr 25 verbunden ist. Die Einspritzvorrichtung 24 umfaßt zwei seitliche Führungen 26, die in einer relativen, transversal zu der Achse A liegenden Entfernung, die im wesentlichen gleich der Dicke der Fräsmaschine 12 ist, positioniert sind und eine Ausgangsöffnung 27 für den Beton definieren, der sich in Verbindung mit dem Ausgang 21 befindet.
Des weiteren umfaßt die Einspritzvorrichtung 24 eine gekrümmte Wand 28, die starr mit den Führungen 26 verbunden ist und in lösbarer Weise mit dem Rohr 19 verbunden ist. Insbesondere definiert die Wand 28 einen Teil des Rohrs 19, und sobald sie aus ihrer montierten Position entfernt ist, ist eine Inspektion des Rohrs 19 möglich.
Die Einspritzvorrichtung 24 umfaßt abschließend eine Kontrollvorrichtung 32, die geeignet ist, den Füllstand des Betons in der Ausschachtung S zu kontrollieren, und die Kontrollvorrichtung umfaßt eine Fliese 33, die im wesentlichen parallel zu der Oberfläche 18 ist und gleitend mit den Führungen 26 gekoppelt ist, um in bezug auf den Ausgang 27 transversal zu der Richtung D gleiten zu können. Die Vorrichtung 32 umfaßt des weiteren einen (bekannten und nicht dargestellten) Füllstandssensor, der geeignet ist, die Position der Fliese 33 abzutasten und mit dem Ventil 31 gekoppelt ist, um den Ausgang des Betons aus dem Tank 23 zu steuern.
Während des Einsatzes befindet sich die Maschine 1 in Zuordnung zum Anfang der Länge P, die in Stadtgebieten im wesentlichen nahe an den Gehsteigen verlaufen wird, während sie in Gebieten außerhalb der Stadt benachbart zu der Straßendecke in der Nähe des Banketts oder in der Fahrbahn verlaufen wird.
Wenn der Beton in dem Tank 23 gemischt ist, wird die Fräsmaschine 12 gestartet, die, indem sie durch die Mittel 3 entlang der Länge P vorwärtsgeschoben wird und gleichzeitig um die Achse A gedreht wird, den Boden in der gewünschten Tiefe aufgräbt und die Ausschachtung S ausführt.
Die Schar 15 wird erst zu einem späteren Zeitpunkt in die Ausschachtung abgesenkt, da es zuerst erforderlich ist, einen Abschnitt der Ausschachtung S zu erhalten, um das Einführen der Grundfläche 17a und 17b in die Ausschachtung S zu ermöglichen.
Sobald die Schar 15 sich in ihrer Konsolidierungs-Arbeitsposition befindet, beginnt die Maschine 1, sich entlang der Länge P vorwärts zu bewegen, und während die Fräsmaschine 12 die Ausschachtung S ausführt, wird die Leitung 2 in der Ausschachtung S zugeführt und zur gleichen Zeit wird die Leitung von dem Beton bedeckt, der von der Einspritzvorrichtung 24 eingespritzt wird.
Die Gefahr von Erdrutschen oder eines Einsinkens des Bodens wird durch das Vorhandensein der Schar 15 verhindert, die sofort den Raum der Ausschachtung S einnimmt, der von der Fräsmaschine 12 freigemacht wurde, und, wie vorher beschrieben, säubert die Schar den Boden der Ausschachtung S von dem Schutt und gewährleistet eine perfekt Auflageebene für die Leitung 2.
Während der Vorschubbewegung der Maschine 1 entlang der Länge P führt die Auffüllvorrichtung 7 kontinuierlich den Beton in die Ausschachtung S durch die Einspritzvorrichtung 24 zu, und die Vorrichtung 32 kontrolliert die Höhe des Betons in der Ausschachtung S, wodurch das Ausführen einer homogenen und von Unebenheiten freien Auffülloberfläche ermöglicht wird. Die Höhe des Betons in der Ausschachtung S wird durch den vorher genannten Sensor bestimmt und wird durch den Sensor über die Einstellung des Betonflusses durch das Ventil 31 kontrolliert.
Die Ausschachtung, das Verlegen der Leitung 2 und das Auffüllen der Ausschachtung S werden ohne Unterbrechungen nur mit Einsatz der Maschine 1 ausgeführt und ermöglichen daher sowohl eine beträchtliche Einsparung an Arbeitskräften und anderen Konstruktionsmitteln als auch an Zeit, da die Vorschubgeschwindigkeit der Maschine 1 und damit die Geschwindigkeit des Abschlusses des Verlegevorgangs mit Sicherheit höher ist als die Geschwindigkeit, die derzeit mit den herkömmlichen Verfahren und Maschinen erhalten wird.

Claims

Bearbeitungsmaschine zum Verlegen von Leitungen, wobei die Maschine einen Tragrahmen (4), der mit Antriebsmitteln (3) verbunden werden kann, die geeignet sind, um den Rahmen (4) entlang einer vordefinierten Länge (P) einer Ausschachtung (S) zu bewegen, Verlegemittel (6), die ein Zuführrohr (19) zum Verlegen der Leitung (2) in der Ausschachtung (S) besitzen, und Auffüllmittel (7) zum Auffüllen der Ausschachtung (S) umfaßt; die Ausschachtungsmittel (5), die Verlegemittel (6) und die Auffüllmittel (7) werden alle von dem Rahmen (4) getragen; die Maschine ist gekennzeichnet durch die Tatsache, daß die Ausschachtungsbreite der Ausschachtung (S) im wesentlichen zwischen 5 und 7 cm beträgt; und daß das Zuführrohr (19) eine Verschlußwand (28) umfaßt, die von dem Rohr gelöst werden kann, um eine Inspektion des Rohrs (19) selbst zuzulassen.
Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fräs-Ausschachtungsmittel (S) ein Fräswerkzeug (12) mit einer Tangentialgeschwindigkeit an einem unteren Kontaktpunkt umfassen, die entlang der Vorschubrichtung der Antriebsmittel (3) gerichtet sind; das Werkzeug (12) besitzt eine Ausschachtungsbreite (S), die im wesentlichen gleich der Breite der Ausschachtung (S) ist.
Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuführrohr (19) der Leitung (2) einen Ausgang (21) für die Leitung (2) aufweist; der Ausgang (21) definiert eine zur Vorschubrichtung entgegengesetzte Ausgangsrichtung.
Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auffüllmittel (7) einen Mischtank (23) für halbflüssiges Material zum Auffüllen der Ausschachtung (S) und eine Einspritzvorrichtung (24) zum Einspritzen des halbflüssigen Materials in die Ausschachtung (S) umfassen.
Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzvorrichtung (24) eine Ausgangsöffnung (27) für das halbflüssige Material umfaßt, die sich im wesentlichen am Ausgang (21) der Leitung (2) befindet, und ein Rohr (25), das die Ausgangsöffnung (27) mit dem Mischtank (23) verbindet; wobei der Tank (23) mit dem Rahmen (4) verbunden ist.
Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzvorrichtung (24) Kontrollmittel (32) umfaßt, um die Höhe des halbflüssigen Materials in der Ausschachtung (S) festzulegen; wobei die Kontrollmittel (32) mit der Ausgangsöffnung (27) verbunden sind.
Maschine nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschine Konsolidierungsmittel (8) für die Ausschachtung (S) umfaßt, die sich in einer Zwischenposition zwischen den Ausschachtungsmitteln (5) und den Verlegemitteln (6) befinden, um die gerade ausgeführte Ausschachtung (S) zu konsolidieren.
Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Konsolidierungsmittel (8) eine Schar (15) umfassen, die zwei entgegengesetzte Enden (17) besitzt, und eine Antriebsvorrichtung (16) der Schar (15), die gelenkig mit den Mitteln für die Ausschachtung (S) verbunden sind, um die Pflugschar (15) in eine Konsolidierungs-Arbeitsposition zu positionieren, wobei sich eines der Enden in bezug auf die Ausschachtungsmittel im wesentlichen in einer tangentialen Position befindet.
Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug (12) für die Ausschachtung (S) eine Arbeitstiefe für die Ausschachtung (S) besitzt, die zwischen 25 und 50 cm variierbar ist.
Maschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzvorrichtung (24) eine Ausgangsöffnung (27) für das halbflüssige Material umfaßt, die sich im wesentlichen am Ausgang (21) der Leitung (2) befindet, und ein Rohr (25), das die Ausgangsöffnung (27) mit dem Mischtank (23) verbindet; wobei der Tank (23) mit dem Rahmen (4) verbunden ist.
Maschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzvorrichtung (24) eine Verschlußwand (28) des Zuführrohrs (19) der Leitung (2) umfaßt, die von dem Rohr gelöst werden kann, um die Inspektion des Rohrs (19) selbst zu ermöglichen.
Maschine nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzvorrichtung (24) Kontrollmittel (32) umfaßt, um die Höhe des halbflüssigen Materials in der Ausschachtung (S) festzulegen; wobei die Kontrollmittel (32) mit der Ausgangsöffnung (27) verbunden sind.
Maschine nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschine Konsolidierungsmittel (8) für die Ausschachtung (S) umfaßt, die sich in einer Zwischenposition zwischen den Ausschachtungsmitteln (5) und den Verlegemitteln (6) befinden, um die gerade ausgeführte Ausschachtung (S) zu konsolidieren.
Maschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Konsolidierungsmittel (8) eine Schar (15) umfassen, die zwei entgegengesetzte Enden (17) und eine Antriebsvorrichtung (16) der Schar (15) aufweist, die mit den Mitteln für die Ausschachtung (S) gelenkig verbunden ist, um die Schar (15) in einer Konsolidierungs-Arbeitsposition zu positionieren, wobei sich eines der Enden in Bezug auf die Ausschachtungsmittel im wesentlichen in einer tangentialen Position befindet.
Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Ausschachtung (S) im wesentlichen zwischen 5 und 7 cm beträgt, wobei das Werkzeug (12) für die Ausschachtung (S) eine Arbeitstiefe für die Ausschachtung (S) aufweist, die zwischen 25 und 50 cm variierbar ist.