Экскаватор для выемки грунта из подтрубной области (варианты)

Иллюстрации

Показать все

Изобретение относится к области горного дела и строительства, в частности к вариантам выполнения экскаваторов для выемки грунта из подтрубной области. Техническая задача - эффективная выемка грунта под проложенной трубой при подготовке к ремонту трубопровода без повреждения наружного слоя трубы. Экскаватор для выемки грунта из подтрубной области трубы, уложенной под землей, вблизи ее поверхности, по первому варианту содержащий корпус, буксируемый при помощи троса, несущую раму фрез, прикрепленную с возможностью поворота к передней части корпуса и имеющую на своем нижнем конце пару фрез. Несущая рама способна находиться в разведенном положении, в котором фрезы отведены одна от другой, и в сведенном положении, в котором фрезы подведены одна к другой. Экскаватор также содержит опорную раму салазок, прикрепленную с возможностью поворота к задней части корпуса и несущую на своем нижнем конце пару салазок. Опорная рама способна находиться в разведенном положении, в котором салазки отведены друг от друга, и в сведенном положении, в котором салазки подведены друг к другу. Экскаватор по второму варианту отличается от первого варианта тем, что содержит переднюю раму и заднюю раму, устанавливаемые на заглубленную трубу, приводные средства для осуществления движения задней рамы относительно передней рамы, направляющие средства, служащие в качестве направляющих при движении задней рамы, а также раму, зажимающую трубу, прикрепленную с возможностью поворота к задней раме и несущую на своем нижнем конце пару секций захвата, причем указанная несущая рама способна находиться в разведенном положении, в котором секции захвата отведены одна от другой, и в сведенном положении, в котором секции захвата находятся в контакте с поверхностью заглубленной трубы. 2 н. и 8 з.п.ф-лы, 16 ил.

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к экскаватору для выемки грунта из-под заглубленной трубы, проложенной под землей, вблизи поверхности.

Уровень техники

Для транспортирования природного газа, нефти и подобных продуктов трубопроводы традиционно укладывают под землей, вблизи поверхности (например, на глубине около 1 м). Трубопровод зарывают в землю, причем его наружную поверхность обматывают синтетической лентой, чтобы предохранить поверхность трубы от повреждений, коррозии, а транспортируемую жидкость - 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 жидкости, но также создает опасность аварии из-за утечки жидкости. Таким образом, трубопроводы, которые использовались в течение определенного времени после их укладки, требуют ремонта, при котором грунт вокруг старой трубы вынимают, чтобы обнажить трубу из-под поверхности земли, и ленту, обмотанную вокруг трубы, меняют на новую или, в качестве альтернативы, старую трубу заменяют новой.

Конструкция стандартной рабочей машины для выемки грунта вокруг заглубленной трубы с целью ремонта трубопровода такая, при которой экскаватор непрерывного действия, имеющий ряд ковшей, расположенных вокруг вращающегося ротора, смонтирован на передвижной системе, которая может перемещаться вдоль заглубленной трубы.

Примерами источников, характеризующих уровень техники применительно к настоящему изобретению, могут служить патентные бюллетени Японии Kokoku Publication Gazette No. 60-20534 (1985) и Kokai Publication Gazette No. 11-303120 (1999), в которых раскрыты рабочие машины. Машина для разработки траншей, описанная в первом источнике (No. 60-20534), представляет собой экскаватор для выкапывания траншей в батолите, непосредственно под трубопроводом, проложенным на морском дне. В известной машине два ротора с ковшами расположены с возможностью перемещения по вертикали, причем плоскости их вращения обращены одна к другой и пересекаются под заглубленной трубой. Вариант осуществления строительной машины, раскрытой во второй публикации (No. 11-303120), представляет собой машину для выемки грунта и песка, находящегося под подземными сооружениями, такими как заглубленные трубы. В этой машине передний конец первой рукояти гидравлического экскаватора связан со второй рукоятью, поворачиваемой в поперечном направлении. Первая и вторая рукояти связаны друг с другом гидроцилиндром наклона, так что вторая рукоять разворачивается относительно первой, производя, таким образом, выемку грунта из-под заглубленной трубы.

Однако упомянутая выше стандартная машина для выемки грунта вокруг заглубленной трубы имеет недостаток, заключающийся в следующем. Поскольку машина производит непрерывную выемку грунта вращающимися роторами с ковшами, есть опасность, что вращающиеся роторы могут коснуться заглубленной трубы и повредить ее. Кроме того, есть трудность при выемке фунта такой машиной из-под заглубленной трубы (здесь и далее эта операция называется "выемкой грунта из подтрубной области"). Грунт, находящийся над заглубленной трубой (т.е. поверхностный слой грунта, или верхний грунт), обычно бывает обработан для целей сельского хозяйства и по свойствам отличается от грунта, находящегося под заглубленной трубой. При выемке земли эти два вида грунта необходимо отсыпать в отвал раздельно и возвращать их на прежнее место (при обратной засыпке) после ремонта заглубленной трубы. Отделение верхнего грунта от прочего при непрерывных земляных работах, выполняемых ковшовыми роторами, описанными ранее, связано с огромными трудностями.

Идея публикации No. 60-20534, упомянутой выше в качестве описания аналога настоящего изобретения, вносит усовершенствования в процесс выемки грунта из-под заглубленной трубы, но страдает тем же недостатком, что и вышеописанная стандартная машина, так как публикация No. 60-20534 также, по существу, относится к способу, использующему роторы с ковшами.

Способ, описанный в публикации No. 11-303120, раскрывает только средства выемки грунта из-под заглубленной трубы при помощи гидравлического экскаватора, но не сообщает о способах выемки и обратной засыпки грунта для ремонта длинных трубопроводов.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение направлено на преодоление упомянутых трудностей. Поэтому основной задачей изобретения является создание экскаватора для выемки грунта из подтрубной области, обеспечивающего эффективную выемку грунта под проложенной трубой при подготовке к ремонту трубопровода без повреждения наружного слоя трубы.

Чтобы решить указанную задачу, настоящее изобретение, в соответствии со своим первым аспектом, предлагает экскаватор для выемки фунта из подтрубной области, предназначенный для выемки грунта под заглубленной трубой, проложенной под землей, вблизи поверхности. Экскаватор по изобретению содержит:

(а) корпус, буксируемый при помощи троса;

(b) несущую раму фрез, установленную с возможностью поворота на передней части корпуса и имеющую на своем нижнем конце пару вращающихся фрез, причем указанная несущая рама способна находиться в разведенном положении, в котором фрезы отведены одна от другой, и в сведенном положении, в котором фрезы подведены одна к другой; и

(c) опорную раму салазок, прикрепленную с возможностью поворота к задней части корпуса и несущую на своем нижнем конце пару салазок. При этом опорная рама способна находиться в разведенном положении, в котором салазки отведены друг от друга, и в сведенном положении, в котором салазки подведены друг к другу.

Экскаватор для выемки грунта из подтрубной области по настоящему изобретению используется для удаления грунта из-под проложенной трубы после снятия грунта над трубой и рядом с ней. В соответствии с изобретением корпус экскаватора опускается на проложенную трубу; при этом несущая рама фрез и опорная рама салазок находятся в разведенном положении. Затем обеспечивается возможность фрезам взаимно сблизиться с одновременным взаимным сближением салазок. Тем самым создаются условия для выемки грунта за счет приведения фрез во вращение. Фрезы вращаются в то время, когда корпус экскаватора буксируется посредством буксировочного троса. В результате имеет место непрерывная выемка нижнего фунта из передней (по направлению движения экскаватора) зоны. Салазки, расположенные в задней (относительно направления движения) части экскаватора, движутся при этом по поверхности, с которой был снят верхний грунт. Тем самым предотвращается наклон корпуса вправо или влево. Таким образом, выемка нижнего фунта может производиться без нанесения повреждений наружной поверхности проложенной трубы.

Согласно изобретению перевод несущей рамы фрез и опорной рамы салазок в разведенное и сведенное положение осуществляется под действием гидравлического цилиндра разведения/сведения. В предпочтительном варианте буксировка корпуса производится гидравлическим экскаватором, а фрезы и гидравлический цилиндр разведения/сведения установлены с возможностью приведения в действие от источника привода гидравлического экскаватора. В результате нет необходимости использовать для экскаватора по изобретению отдельный источник энергии, т.е. появляется возможность применить источник привода гидравлического экскаватора также при выемке фунта из других зон. Как следствие, отпадает необходимость в отдельном источнике энергии, таком как автомобиль с энергетической установкой. Кроме того, поскольку экскаватор для выемки грунта из подтрубной области буксируется гидравлическим экскаватором, нет необходимости использовать для этой цели какой-либо самоходный механизм. Как результат, можно получить компактную конфигурацию системы и снижение расходов.

Далее гидравлический экскаватор для буксирования корпуса устанавливается с возможностью движения вдоль заглубленной трубы. В этом случае операция выемки нижнего грунта может производиться в процессе буксирования экскаватора для выемки грунта из подтрубной области посредством гидравлического экскаватора с гусеницами нормальной ширины.

В альтернативном варианте гидравлический экскаватор для буксирования корпуса может двигаться вдоль заглубленной трубы с расположением трубы между компонентами его ходовой части. Это позволяет установить экскаватор для выемки грунта из подтрубной области под центром гидравлического экскаватора, так что буксировка может производиться более стабильно.

В соответствии со вторым аспектом изобретения предусматривается создание экскаватора для выемки фунта из подтрубной области трубы, уложенной под землей, вблизи ее поверхности, содержащего:

(a) переднюю раму и заднюю раму, устанавливаемые на заглубленную трубу;

(b) приводные средства для осуществления движения задней рамы относительно передней рамы;

(c) направляющие средства, служащие в качестве направляющих при движении задней рамы;

(d) несущую раму фрез, прикрепленную с возможностью поворота к передней раме и имеющую на своем нижнем конце пару фрез, причем указанная несущая рама способна находиться в разведенном положении, в котором фрезы отведены одна от другой, и в сведенном положении, в котором фрезы подведены одна к другой; и

(e) раму, зажимающую трубу, прикрепленную с возможностью поворота к задней раме и несущую на своем нижнем конце пару секций захвата, причем указанная несущая рама способна находиться в разведенном положении, в котором секции захвата отведены одна от другой, и в сведенном положении, в котором секции захвата находятся в контакте с поверхностью заглубленной трубы.

Согласно изобретению передняя и задняя рамы устанавливаются на проложенную трубу; при этом несущая рама фрез и рама, зажимающая трубу, находятся в разведенном положении. Затем обеспечивается возможность фрезам взаимно сблизиться с одновременным взаимным сближением секций захвата. Тем самым создаются условия для выемки грунта за счет приведения фрез во вращение. Выемка грунта производится в то время, как передняя рама под действием приводных средств движется вперед относительно задней рамы, тогда как проложенная труба удерживается секциями захвата рамы, зажимающей трубу. После завершения одного шага (акта) перемещения секции захвата освобождают проложенную трубу, и задняя рама подтягивается к передней раме.

После этого проложенная труба вновь захватывается секциями захвата для того, чтобы осуществить подачу передней рамы вперед, и цикл выемки грунта повторяется. В таком режиме выемка грунта из подтрубной области производится без каких-либо повреждений поверхностного слоя проложенной трубы. В соответствии с данным вариантом изобретения экскаватор для выемки грунта из подтрубной области самостоятельно осуществляет функцию перемещения при одновременной выемке грунта. Поэтому нет необходимости в какой-либо другой машине для буксирования указанного экскаватора.

В предпочтительной модификации данного варианта осуществления изобретения приводные средства представляют собой приводной гидравлический цилиндр, сопрягающий переднюю раму с задней рамой. При этом несущая рама фрез и рама, зажимающая трубу, выполнены с возможностью перевода в разведенное и сведенное положение под действием гидравлического цилиндра разведения/сведения. В этом случае приводной гидравлический цилиндр, гидравлический цилиндр разведения/сведения и фрезы установлены с возможностью приведения в действие от источника привода для гидравлического экскаватора. Подобная схема устраняет необходимость в снабжении экскаватора для выемки грунта из подтрубной области отдельным источником энергии, т.е. появляется возможность применить источник привода гидравлического экскаватора также при выемке фунта из других зон. Как следствие, отпадает необходимость в отдельном источнике энергии, таком как автомобиль с энергетической установкой.

Направляющие средства предпочтительно представляют собой направляющую трубу, которая прикреплена к передней раме для выполнения функций направляющей задней рамы в режиме свободного скольжения. Альтернативно направляющие средства могут представлять собой складывающееся звено, ведущий конец которого прикреплен с возможностью поворота к передней раме, а его ведомый конец прикреплен с возможностью поворота к задней раме. В данном варианте направляющие средства могут осуществлять свою функцию направляющих для передней рамы с высокой надежностью, так что передняя рама движется вперед без разворотов относительно проложенной трубы.

Перечень чертежей

Фиг.1 представляет собой вид сверху, иллюстрирующий общую идею способа ремонта заглубленной трубы в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения.

Фиг.2 (а), 2 (b) и 2 (с) представляют собой вид сзади, вид сверху и соответственно вид сбоку, иллюстрирующие первый этап (этап снятия поверхностного слоя).

Фиг.3 (а), 3 (b) и 3 (с) представляют собой вид сзади, вид сверху и соответственно вид сбоку, иллюстрирующие второй этап (этап разработки правой боковой траншеи).

Фиг.4 (а), 4 (b) и 4 (с) представляют собой вид сзади, вид сверху и соответственно вид сбоку, иллюстрирующие третий этап (этап разработки левой боковой траншеи).

Фиг.5 (а), 5 (b) и 5 (с) представляют собой вид сзади, вид сверху и соответственно вид сбоку, иллюстрирующие четвертый этап (этап выемки грунта из подтрубной области).

Фиг.6 (а) и 6 (b) представляют собой вид сверху и соответственно вид сбоку экскаватора для выемки грунта из подтрубной области.

Фиг.7 представляет собой вид спереди экскаватора для выемки грунта из подтрубной области.

Фиг.8 представляет собой вид сзади экскаватора для выемки грунта из подтрубной области.

Фиг.9 (а), 9 (b) и 9 (с) представляют собой вид сзади, вид сверху и соответственно вид сбоку, показывающие подвешенное состояние заглубленной трубы, которая поддерживается краном на гусеничном ходу.

Фиг.10(а), 10(b) и 10(с) представляют собой вид сзади, вид сверху и соответственно вид сбоку, показывающие седьмой этап (этап обратной засыпки нижнего грунта).

Фиг.11(а), 11(b) и 11(с) представляют собой вид сзади, вид сверху и соответственно вид сбоку, показывающие восьмой этап (этап уплотнения грунта в подтрубной области).

Фиг.12(а) и 12(b) представляют собой вид сзади и соответственно вид сверху экскаватора для выемки грунта из подтрубной области, соответствующего другому варианту осуществления изобретения.

Фиг.13(а) и 13(b) представляют собой вид сверху и соответственно вид сбоку экскаватора для выемки грунта из подтрубной области в соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения.

Фиг.14(а) и 14(b) представляют собой вид по стрелке F, фиг.13 (а) и соответственно сечение плоскостью G-G, фиг.13(b).

Фиг.15 представляет собой модификацию варианта осуществления, показанного на фиг.13 и 14, причем фиг.15(а) представляет собой вид сверху, фиг.15(b) - вид сбоку, иллюстрирующий состояние с убранными штоками цилиндров, а фиг.15(с) - сечение плоскостью Н-Н, фиг.15(b).

Фиг.16 представляет собой модификацию варианта осуществления, показанного на фиг.13 и 14, причем фиг.16(а) представляет собой вид сбоку, иллюстрирующий состояние с выпущенными штоками цилиндров, а фиг.16(b) - сечение плоскостью I-I, фиг.15(b).

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

Предпочтительные варианты осуществления экскаватора по настоящему изобретению будут конкретно описаны ниже со ссылками на прилагаемые чертежи.

На фиг.1 показан вид сверху, иллюстрирующий общую идею способа ремонта заглубленной трубы в соответствии с одним из вариантов его осуществления.

Применительно к данному варианту осуществления уложенная (заглубленная) труба 1 закопана так, что она проходит в поперечном направлении (на фиг.1) в положении на глубине около 1 м от поверхности 2 земли (см. фиг.2), при этом ее наружная поверхность обмотана лентой. Ремонтные работы для заглубленной трубы 1, в основном, состоят из следующих девяти этапов, и эти этапы последовательно выполняют справа налево по фиг.1.

(1) Первый этап: снятие поверхностного слоя грунта.

(2) Второй этап: разработка правой боковой траншеи.

(3) Третий этап: разработка левой боковой траншеи.

(4) Четвертый этап: выемка грунта из подтрубной области.

(5) Пятый этап: снятие ленты и промывка поверхности трубы.

(6) Шестой этап: обматывание трубы новой лентой.

(7) Седьмой этап: обратная засыпка нижнего слоя грунта.

(8) Восьмой этап: уплотнение грунта под трубой.

(9) Девятый этап: обратная засыпка поверхностного слоя грунта.

Для выполнения этих этапов ремонта трубы в качестве основных машин используют гидравлические экскаваторы. Тяжелая техника, включая гидравлические экскаваторы, движется в направлении, обозначенном стрелкой А. В основном, правая сторона от заглубленной трубы 1, если смотреть в направлении движения (на чертеже - нижняя зона), представляет собой место 3 для движения тяжелой техники, транспорта для перевозки материалов и прочей техники. В это же время левая сторона от заглубленной трубы 1 (на чертеже - верхняя зона) представляет собой место 4 для отсыпки вынутого грунта. Для раздельной отсыпки верхнего фунта (поверхностного слоя), который сняли с области над заглубленной трубой 1, и нижнего грунта место 4 для отсыпки поделено на участок 4а для отсыпки поверхностного слоя грунта и участок 4b для отсыпки нижнего грунта. Если смотреть в направлении движения, участок 4а для отсыпки поверхностного слоя грунта располагается слева, в то время как участок 4b для отсыпки нижнего грунта располагается справа.

Далее в порядке очередности будут описаны соответствующие этапы ремонта трубы.

(1) Первый этап: снятие поверхностного слоя грунта.

Этап снятия поверхностного слоя грунта показан на фиг.2, где на фиг.2(b) представлен вид сверху (частично увеличенный вид, соответствующий фиг.1), на фиг.2(а) - сечение плоскостью В-В, фиг.2(b), и на фиг.2(с) - сечение плоскостью С-С фиг.2(b) (фигуры 3, 4, 5, 9, 10 и 11 выполнены подобно фиг.2).

Снятие поверхностного слоя грунта выполняют следующим образом. Гидравлический экскаватор 5 обычного типа устанавливают непосредственно над заглубленной трубой 1, так чтобы ленты гусениц его ходового устройства располагались по существу параллельно заглубленной трубе 1, и на экскаватор устанавливают ковш большой ширины. По мере того как гидравлический экскаватор 5 движется задним ходом в направлении движения (показанном стрелкой А), производится снятие поверхностного слоя грунта в зоне определенной ширины, расположенной над заглубленной трубой 1. Снятый грунт (верхний грунт) отсыпают на участок 4а для верхнего грунта (поверхностного слоя грунта) путем максимального отведения стрелы и рукояти гидравлического экскаватора 5. Следует отметить, что участок 4а отсыпки поверхностного слоя отделен от мелкой траншеи 6, которая образуется при выемке грунта. Ввиду того, что поверхностный слой грунта богатый и подготовлен для использования в сельском хозяйстве, его отсыпают отдельно от нижнего грунта способом, который описывается ниже.

(2) Второй этап: разработка правой боковой траншеи (фиг.3).

При разработке правой траншеи боковую траншею 7 разрабатывают на правой стороне заглубленной трубы 1, позади, в том месте, где уже на первом этапе произвели снятие верхнего грунта (поверхностного слоя). Разработку траншеи на этой стороне выполняют гидравлическим экскаватором 8 со смещенной стрелой так, что он стоит на нижней поверхности мелкой траншеи 6, образованной на первом этапе, а заглубленная труба 1 проходит между лентами гусениц его ходового устройства. Гидравлический экскаватор 8 со смещенной стрелой имеет такую конструкцию, что смещенная стрела 8b связана с передним концом стрелы 8а с возможностью ее свободного разворота в поперечном направлении. При этом рукоять 8с связана с передним концом смещенной стрелы 8b так, что ее можно разворачивать вперед и назад, и, таким образом, имеется возможность смещать рукоять 8с с ковшом 8d вправо или влево (параллельное движение). Грунт (нижний грунт), извлеченный при разработке боковой траншеи, отсыпают на участок 4b отсыпки нижнего грунта, который находится рядом с мелкой траншеей 6, но отдельно от участка 4а для отсыпки поверхностного слоя.

(3) Третий этап: разработка левой боковой траншеи (фиг.4).

При разработке левой траншеи боковую траншею 9 разрабатывают на левой стороне заглубленной трубы 1, позади, в том месте, где уже на втором этапе произвели разработку правой траншеи. Разработку траншеи на этой стороне выполняют гидравлическим экскаватором 8А со смещенной стрелой, который подобен гидравлическому экскаватору 8, используемому при разработке правой траншеи, так что экскаватор стоит на нижней поверхности мелкой траншеи 6, образованной на первом этапе. Грунт (нижний грунт), извлеченный при разработке этой боковой траншеи, отсыпают на участок 4b отсыпки нижнего грунта подобно тому, как это делалось на втором этапе.

(4) Четвертый этап: выемка фунта из подтрубной области (фиг.5).

Целью выемки грунта из подтрубной области является соединение нижних частей левой и правой боковых траншей 7, 9 под заглубленной трубой 1 в том месте, где на третьем этапе уже произвели разработку левой траншеи. Выемку грунта из подтрубной области выполняют с использованием гидравлического экскаватора 5А такого же обычного типа, что и на первом этапе. Гидравлический экскаватор располагают в месте 3, предусмотренном для продвижения тяжелой техники и т.п.оборудования и расположенном с правой стороны от заглубленной трубы 1, так что ленты гусениц ходового устройства экскаватора, по существу, параллельны заглубленной трубе 1. Затем гидравлический экскаватор 5А передвигается, при этом его верхняя поворотная надстройка повернута налево, приблизительно, на 90 градусов по отношению к направлению движения, и при помощи троса 10, прикрепленного к переднему концу стрелы 5а, буксирует экскаватор 11 для выемки грунта из подтрубной области (экскаватор с рабочим органом фрезерного типа). При этом выемка грунта из подтрубной области производится непрерывно.

На фиг.6-8 подробно показана конструкция экскаватора 11 для выемки грунта из подтрубной области. Как показано на этих чертежах, этот экскаватор 11 содержит: корпус 12, буксируемый при помощи троса 10; правую и левую несущие рамы 15, 16 фрез, которые прикреплены к передней части корпуса 12 экскаватора при помощи осей 13, 14, направленных вдоль движения, с возможностью поворота на этих осях. Экскаватор 11 содержит также правую и левую опорные рамы 19, 20 салазок, которые прикреплены к задней части корпуса 12 экскаватора при помощи осей 17, 18, направленных вдоль движения, с возможностью поворачиваться на этих осях.

Верхние концы несущих рам 15, 16 фрез взаимно соединяются посредством гидравлического цилиндра 21 разведения/сведения. Выпуск и уборка штока гидравлического цилиндра 21 разведения/сведения дает возможность несущим рамам 15, 16 фрез поворачиваться вокруг осей 13, 14, как это показано сплошной линией (представляющей состояние после постановки экскаватора) и, соответственно, штрихпунктирной линией (представляющей состояние до постановки экскаватора) на фиг.7.

На нижних концах несущих рам 15, 16 пара фрез 22, 23, вращаемые гидроприводом, закреплены так, что обращены друг к другу. Эти фрезы 22, 23 представляют собой дисковые фрезы, секции которых составляют такую конфигурацию, что профиль их наружных поверхностей совпадает с профилем наружной поверхности заглубленной трубы 1. В наружную поверхность каждого диска, по его окружности, внедрено какое-то число режущих элементов, выполненных из твердого сплава. Каждый диск наклонен; его нижняя часть обращена наружу относительно вертикальной плоскости. Поэтому вынутый грунт отбрасывается наружу и диагонально вниз, как указано стрелками D, Е на фиг.7. На стороне корпуса 12 экскаватора, обращенной к трубе, и на несущих рамах 15, 16 фрез располагаются направляющие ролики 24, 25, 26. Во время продвижения корпуса 12 экскаватора направляющие ролики 24, 25, 26 вращаются свободно, находясь в контакте с наружной внешней поверхностью заглубленной трубы 1, так что корпус экскаватора имеет возможность перемещаться плавно.

Верхние концы несущих рам 19, 20 салазок также взаимно связаны посредством гидравлического цилиндра 27 разведения/сведения. Выпуск и уборка штока гидравлического цилиндра 27 разведения/сведения дает возможность несущим рамам 19, 20 салазок поворачиваться вокруг осей 17, 18, как это показано сплошной линией (представляющей состояние после постановки экскаватора) и, соответственно, штрихпунктирной линией (представляющей состояние до постановки экскаватора) на фиг.8.

К нижним концам несущих рам 19, 20 салазок соответственно прикреплены салазки 28, 29. Полозья каждых салазок в сечении образуют тупой угол. После выемки грунта эти полозья скользят по поверхности земли, не давая всей конструкции экскаватора 11 для выемки грунта из подтрубной области наклоняться в поперечном направлении. На стороне корпуса 12 экскаватора, обращенной к трубе, и на несущих рамах 19, 20 салазок располагаются направляющие ролики 30, 31, 32. Каждый ряд направляющих роликов 30 (31, 32) выставлен в направлении движения корпуса экскаватора. Во время продвижения корпуса 12 экскаватора направляющие ролики 30, 31, 32 вращаются свободно, находясь в контакте с наружной внешней поверхностью заглубленной трубы 1, так что корпус экскаватора имеет возможность плавно перемещаться вдоль трубы 1. На фиг.6(b) через 33 обозначен гидравлический шланг для подачи гидравлического питания к фрезам 22, 23 и гидравлическим цилиндрам 21, 27 разведения/сведения со стороны гидравлического экскаватора 5А.

При производстве выемки грунта из подтрубной области с использованием экскаватора 11 для выемки грунта из подтрубной области в описанной конфигурации вначале присоединяют крюк 34 к переднему концу рукояти 5а гидравлического экскаватора 5А, как показано на фиг.8. Экскаватор 11 для выемки грунта из подтрубной области подвешивается на крюке 34 при помощи троса 35 и опускается сверху на заглубленную трубу 1. Штоки гидравлических цилиндров 21, 27 разведения/сведения находятся при этом в убранном положении, и, следовательно, фрезы 22, 23 и салазки 28, 29 находятся в разведенном (раздвинутом) положении. Следует отметить, что грунт и песок в области под проложенной трубой 1, куда должен устанавливаться экскаватор 11, были убраны заранее. Когда экскаватор 11 для выемки грунта из подтрубной области достигает положения, при котором направляющие ролики 24, 30 вступают в соприкосновение с верхней поверхностью трубы 1, крюк 34 отцепляют, а рукоять 5а гидравлического экскаватора 5А соединяют тросом 10 с корпусом 12 экскаватора.

Далее, выпуская штоки гидравлических цилиндров 21, 27 разведения/сведения, устанавливают фрезы 22, 23 и салазки 28, 29 в требуемое относительное положение, давая возможность взаимно сблизиться фрезам 22, 23 и взаимно сблизиться салазкам 28, 29. При вращении в таком (сведенном) положении фрез 22, 23 происходит выемка грунта (нижнего грунта) из-под трубы 1; при этом гидравлическому экскаватору 5А дают возможность двигаться и осуществлять буксировку корпуса 12 экскаватора 11. При таком способе выемку грунта из подтрубной области можно производить, не обеспечивая экскаватор 11 источником энергии и не повреждая наружную поверхность заглубленной трубы 1. Грунт (нижний фунт), который извлечен из подтрубной области, отсыпается на участок 4b для нижнего грунта подобно тому, как это делается на втором и третьем этапах.

(5) Пятый этап: снятие ленты и промывка поверхности трубы.

(6) Шестой этап: обматывание трубы новой лентой.

Снятие ленты, промывку поверхности трубы и обматывание трубы новой лентой производят в том месте, где на четвертом этапе уже выполнили выемку фунта из-под трубы. Названные этапы выполняют, используя особую промывочную машину 37 и машину 38 для намотки ленты; при этом заглубленную трубу 1 подвешивают и удерживают при помощи крана 36 на гусеничном ходу (см. фиг.9) в передней и задней точках рабочей зоны. Объяснение операций и подробное описание устройства промывочной машины 37 и машины 38 для намотки ленты в настоящем документе опущены.

(7) Седьмой этап: обратная засыпка нижним фунтом (фиг.10).

Цель обратной засыпки заключается в том, чтобы в том месте, где на шестом этапе после ремонта трубы ее уже обмотали новой лентой, поместить отсыпанный нижний фунт с участка 4b обратно в выемку, окружающую трубу 1. Эту обратную засыпку выполняют следующим образом, используя гидравлический экскаватор 5В такого же обычного типа, какой использовался на первом этапе. Гидравлический экскаватор 5В помещают в месте 3, предназначенном для продвижения тяжелой техники, справа от заглубленной трубы 1, так что ленты гусениц ходового устройства экскаватора, по существу, параллельны заглубленной трубе 1. Затем гидравлический экскаватор 5В передвигают (причем его верхняя поворотная надстройка повернута налево приблизительно на 90 градусов по отношению к направлению движения), и он сгребает материал отсыпки к своей передней стороне.

(8) Восьмой этап: уплотнение фунта под трубой (фиг.11).

Цель уплотнения грунта под трубой заключается в том, чтобы в том месте, где на седьмом этапе уже выполнили обратную засыпку нижнего грунта, утрамбовать возвращенный нижний грунт при помощи трамбующей машины (машины для уплотнения грунта) 39, прикрепленной к переднему концу рукояти 5а гидравлического экскаватора 5С. Для этого гидравлический экскаватор 5С помещают в месте 3, предназначенном для продвижения тяжелой техники, справа от заглубленной трубы 1, так что ленты гусениц ходового устройства экскаватора, по существу, параллельны заглубленной трубе 1. Затем гидравлический экскаватор 5С передвигают (причем его верхняя поворотная надстройка повернута налево приблизительно на 90 градусов по отношению к направлению движения).

(9) Девятый этап: обратная засыпка поверхностного слоя грунта.

Цель обратной засыпки поверхностного слоя заключается в том, чтобы в том месте, где на восьмом этапе уже выполнили уплотнение грунта под трубой, поместить при помощи бульдозера 47 отсыпанный верхний грунт с участка 4а обратно на уплотненный нижний грунт. Таким образом, верхний грунт и нижний грунт, имеющие разные свойства, могут быть гарантированно возвращены в то первоначальное состояние, которое они имели до выемки грунта. Хотя в соответствии с настоящим изобретением для обратной засыпки выемки верхним грунтом используется бульдозер 47, естественно, что для операции обратной засыпки может быть использован и гидравлический экскаватор.

В соответствии со способом ремонта заглубленной трубы с использованием настоящего изобретения выемку грунта, окружающего заглубленную трубу 1, и обратную засыпку грунта после ремонта трубы 1 выполняют в основном гидравлическими экскаваторами. Как следствие, в случае выхода из строя одного из гидравлических экскаваторов, вместо экскаватора, вышедшего из строя, для продолжения работы могут быть использованы другие гидравлические экскаваторы, причем эту работу могут взять на себя другие операторы. Кроме того, запасные части и вспомогательные материалы едины для всех гидравлических экскаваторов. Соответственно, данный вариант осуществления изобретения дает столь хороший эффект, что может быть улучшена надежность и рабочая готовность системы ремонта труб в целом.

При использовании данного варианта осуществления изобретения насыпи грунта не мешают операциям тяжелой техники, поскольку пространство 3 для передвижения тяжелой техники, такой как гидравлические экскаваторы, грузовики для перевозки материалов и т.п., предусмотрено с правой стороны заглубленной трубы 1. Кроме того, поскольку выемка, отсыпка и возврат верхнего грунта (плодородной почвы) и нижнего грунта производятся раздельно, после выполнения ремонта заглубленной трубы 1 поверхность земли может быть восстановлена в ее первоначальном состоянии. Далее грунт, находящийся под трубой 1, выемка которого представляет трудность, может быть принудительно извлечен и возвращен на прежнее место без нанесения повреждений трубе 1.

Данный вариант осуществления настоящего изобретения предусматривает использование экскаватора 11 для выемки грунта из подтрубной области, который буксируют гидравлическим экскаватором, установленным в зоне 3 для движения техники, с правой стороны от заглубленной трубы 1. Однако буксировку экскаватора 11 можно осуществлять при помощи ширококолейного экскаватора 5D, имеющего широкий пролет между правой и левой лентами гусениц его ходового устройства, как это показано на фиг.12. В случае гидравлического экскаватора 5D экскаватор 11 для выемки грунта из подтрубной области может быть установлен под центром гидравлического экскаватора 5D, так что буксировка экскаватора 11 может производиться более стабильно.

Несмотря на то, что в данном варианте осуществления настоящего изобретения питание для привода экскаватора 11 подается от гидравлического экскаватора 5А, экскаватор 11 для выемки грунта из подтрубной области может обладать своим собственным источником энергии для привода механизма выемки грунта, а гидравлический экскаватор 5А может отвечать только за буксировку экскаватора 11. Также возможно использовать самоходный экскаватор для выемки грунта из подтрубной области.

На фиг.13(а), 13(b) и фиг.14(а), 14(b) показан другой вариант осуществления настоящего изобретения, в котором экскаватор для выемки грунта из подтрубной области приводится в движение гидравлическими цилиндрами.

Экскаватор 11А для выемки грунта из подтрубной области, соответствующий данному варианту изобретения, содержит: переднюю раму 60 и заднюю раму 61, которые установлены на заглубленную трубу 1; две направляющие трубы 62, 63, горизонтально прикрепленные к передней раме 60 для направления движения задней рамы 61, так чтобы она могла на них скользить; и два приводных гидравлических цилиндра 64, 65 для связи передней рамы 60 с задней рамой 61. Несущие рамы 68, 69 фрез прикреплены к правой и левой сторонам передней рамы 60 соответственно при помощи осей 66, 67 и могут на этих осях поворачиваться. Верхние концы этих несущих рам 68, 69 фрез связаны друг с другом посредством гидравлического цилиндра 70. За счет выпуска и уборки штока гидравлического цилиндра 70 рамы могут поворачиваться соответственно вокруг осей 66, 67. К нижним концам несущих рам 68, 69 прикреплены фрезы 71, 72 с гидравлическим приводом, которые располагаются напротив друг друга. Направляющие ролики 73, 74 (ролик 73 не изображен) располагаются соответственно на сторонах несущих рам 68, 69 фрез, которые обращены к трубе. Рамы 77, 78, зажимающие трубу, прикреплены к правой и левой сторонам задней рамы 61 соответственно при помощи осей 75, 76 и могут на них поворачиваться. Секции 79, 80 захвата при помощи осей прикреплены, с возможностью поворота, соответственно к нижним концам рам 77, 78, зажимающих трубу. Соответственные верхние концы рам 77, 78, зажимающих трубу, связаны друг с другом посредством гидравлического цилиндра 81, при этом выпуск и уборка штока гидравлического цилиндра 81 позволяют секциям 79, 80 захвата захватывать трубу 1 и отходить от нее.

Экскаватор 11А для выемки грунта из подтрубной области связан с передним концом рабочего органа гидравлического экскаватора 5G посредством троса 82 и подключен к гидравлическому шлангу 83 для подачи гидравлического питания со стороны гидравлического экскаватора 5G.

Для производства выемки грунта из подтрубной области посредством экскаватора 11А, имеющего вышеописанную структуру, крюк 34 прикрепляют к переднему концу рукояти 5а гидравлического экскаватора 5G, а экскаватор 11А подвешивается на крюке 34 посредством троса 82. Затем экскаватор 11А для выемки грунта из подтрубной области опускается сверху на заглубленную трубу 1. При этом штоки гидравлических цилиндров 70, 81 втянуты, другими словами, фрезы 71, 72 и секции 79, 80 захвата находятся в разведенном положении. Следует отметить, что грунт в области под заглубленной трубой 1, в том месте, где должен быть поставлен экскаватор 11А, уже был заранее удален. П