管道鋪設(shè)機(jī)器和管道鋪設(shè)方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及用于在溝渠(T)中鋪設(shè)管道(C)的管道鋪設(shè)機(jī)器，包括第一自推進(jìn)底座(10)，駕駛艙(11)和動(dòng)力系統(tǒng)(12)位于第一自推進(jìn)底座上；在第一端(20a)與底座(10)連接并從底座側(cè)向地延伸的梁(20)；連接在梁(20)的第二端(20b)處的第二移動(dòng)底座(30)；在梁(20)上朝向并遠(yuǎn)離自推進(jìn)底座(10)滑動(dòng)的引導(dǎo)支撐元件(40)；自推進(jìn)底座(10)在溝渠(T)邊緣處的軌道(P)上行進(jìn)，移動(dòng)底座(30)在溝渠(T)底部上行進(jìn)，且引導(dǎo)支撐元件(40)平移以將管道(C)搬運(yùn)到溝渠(T)使得通過(guò)使機(jī)器沿前進(jìn)運(yùn)動(dòng)方向(A)移動(dòng)，管道的懸臂部分鋪設(shè)在溝渠底部。本發(fā)明還涉及用如上的管道鋪設(shè)機(jī)器鋪設(shè)管道的相關(guān)方法。
【專(zhuān)利說(shuō)明】管道鋪設(shè)機(jī)器和管道鋪設(shè)方法
[0001]本發(fā)明涉及一種管道鋪設(shè)機(jī)器以及用于在溝渠中鋪設(shè)管道的相關(guān)方法。
[0002]本發(fā)明涉及用于鋪設(shè)介質(zhì)或大管道(如油管線、天然氣管線)等的機(jī)械的領(lǐng)域。
[0003]通常，這些管道通過(guò)將在溝渠的邊緣布置成彼此對(duì)齊的不同管狀部分焊接起來(lái)而直接在鋪設(shè)點(diǎn)被組裝。在組裝之后，通過(guò)將其放置在溝渠底部來(lái)掩埋給定長(zhǎng)度(幾十或幾百米)的管道段，隨后用回填土覆蓋溝渠。
[0004]為了操縱管道的各部段并且將管道鋪設(shè)在溝渠中，通常使用被稱為管道鋪設(shè)機(jī)器的機(jī)器。
[0005]已知的管道鋪設(shè)機(jī)器通常包括連續(xù)履帶安裝框架，在連續(xù)履帶安裝框架上側(cè)向地應(yīng)用能夠提升并操縱管道的吊桿(或起重機(jī))。具有吊索、支架等的設(shè)備裹住管道以允許夾持并提升管道。
[0006]專(zhuān)利申請(qǐng)US2003/015488A1、TO2009/045323、US2010/108632A1 中描述了這些管道鋪設(shè)機(jī)器的示例。
[0007]影響這種類(lèi)型的機(jī)器的一個(gè)主要問(wèn)題涉及在鋪設(shè)步驟期間當(dāng)重達(dá)幾百噸的管道處于遠(yuǎn)離機(jī)器重心的最遠(yuǎn)位置從而產(chǎn)生最大的傾覆力矩時(shí)存在傾覆的風(fēng)險(xiǎn)。
[0008]出于這些原因，為了鋪設(shè)部分大尺寸管道，通常使用并排布置的幾個(gè)管道鋪設(shè)機(jī)器(高達(dá)10個(gè)或甚至更多個(gè))，這些管道鋪設(shè)機(jī)器基本同時(shí)提升管道并將其鋪設(shè)在溝渠中。這意味著采購(gòu)或租賃大量機(jī)器以及使用更多數(shù)量的操作員來(lái)駕駛它們成本高。
[0009]為了增強(qiáng)提升能力，一些這種機(jī)器設(shè)置有在吊桿所處一側(cè)的相反側(cè)上的、遠(yuǎn)離機(jī)器的重心移動(dòng)的附件或配重。
[0010]例如在專(zhuān)利申請(qǐng)1^3938669六、1^533211(^和冊(cè)2008/010033(同一
【申請(qǐng)人】)中描述了這種構(gòu)造的管道鋪設(shè)機(jī)器。
[0011]這些鋪管機(jī)的承載能力盡管由于存在配重而更大，但是還是有限的，并且取決于機(jī)器的整體尺寸，而機(jī)器的整體尺寸由于與運(yùn)輸相關(guān)的問(wèn)題通常無(wú)法超過(guò)給定值。
[0012]出于這些原因，為了減少使用的機(jī)器的數(shù)量并且因此降低作業(yè)成本，通常故意超出機(jī)器的承載極限來(lái)使用機(jī)器，因而增大了由傾覆所引起的事故的風(fēng)險(xiǎn)。
[0013]此外，用這種系統(tǒng)執(zhí)行的管道鋪設(shè)操作具有其他問(wèn)題。
[0014]事實(shí)上，同時(shí)使用幾個(gè)管道鋪設(shè)機(jī)器要求在將管道鋪設(shè)在溝渠中期間不同操作員向吊桿賦予的命令完美地同步。如果失去這種同步性，容易引起管道的搖擺運(yùn)動(dòng)，這繼而甚至在符合靜態(tài)承載極限時(shí)也會(huì)產(chǎn)生能夠傾覆機(jī)器的動(dòng)態(tài)力。因此，必須用特別緩慢的運(yùn)動(dòng)執(zhí)行提升和鋪設(shè)操作，這影響到完成作業(yè)所需的時(shí)間。
[0015]現(xiàn)有技術(shù)的管道鋪設(shè)機(jī)器和相關(guān)的鋪設(shè)方法的另一個(gè)限制包括必須在地面上的工人附近移動(dòng)非常大的懸載重，需要工人來(lái)定向并控制管道在溝渠中的正確定位。
[0016]最后，這些現(xiàn)有技術(shù)的機(jī)器在溝渠邊緣處的軌道上要求相當(dāng)大的空間以便從地面拾取管道并且用于正常行進(jìn)。
[0017]在本文中，本發(fā)明的目的是提出一種管道鋪設(shè)機(jī)器，以及用于在溝渠中鋪設(shè)管道的相關(guān)方法，其克服了以上提及的現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題。
[0018]具體地講，本發(fā)明的目的是提出一種管道鋪設(shè)機(jī)器，所述管道鋪設(shè)機(jī)器允許以比現(xiàn)有技術(shù)的機(jī)器高的安全性鋪設(shè)大尺寸和大重量的管道。
[0019]更具體地講，本發(fā)明的目的是提供一種管道鋪設(shè)機(jī)器，所述管道鋪設(shè)機(jī)器能夠在沒(méi)有傾覆或遭受其他事故的風(fēng)險(xiǎn)的情況下比現(xiàn)有技術(shù)的機(jī)器承擔(dān)較高的負(fù)載。
[0020]本發(fā)明的另一個(gè)目的是生產(chǎn)一種管道鋪設(shè)機(jī)器，所述管道鋪設(shè)機(jī)器在鋪設(shè)操作期間易于管理和控制。
[0021]本發(fā)明的另外的目的是生產(chǎn)一種管道鋪設(shè)機(jī)器，所述管道鋪設(shè)機(jī)器能夠易于在溝渠旁邊處的有限寬度的軌道上操作。
[0022]本發(fā)明的又一個(gè)目的是提出一種用于鋪設(shè)管道的方法，在相等負(fù)載的情況下，所述方法允許相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的鋪設(shè)方法采用減少數(shù)量的機(jī)器。
[0023]本發(fā)明的又一個(gè)目的是提出一種用于鋪設(shè)管道的方法，所述方法允許減少鋪設(shè)時(shí)間，并且因此降低作業(yè)成本。
[0024]最后，本發(fā)明的目的是通過(guò)減少懸空負(fù)載的操縱來(lái)增加建筑工地的安全性。
[0025]通過(guò)本發(fā)明的管道鋪設(shè)機(jī)器實(shí)現(xiàn)如上所述的目的，所述管道鋪設(shè)機(jī)器包括:
[0026]-第一自推進(jìn)底座，駕駛艙和動(dòng)力系統(tǒng)位于所述第一自推進(jìn)底座上；
[0027]-梁，其在第一端與所述底座連接并且從所述底座側(cè)向地延伸；
[0028]-第二移動(dòng)底座，其連接在所述梁的第二端處；以及
[0029]-管道的引導(dǎo)支撐元件，其在所述梁上朝向并遠(yuǎn)離所述自推進(jìn)底座滑動(dòng)；
[0030]其中所述自推進(jìn)底座能夠在所述溝渠的邊緣處的軌道上行進(jìn)，所述移動(dòng)底座能夠在所述溝渠的底部上行進(jìn)，并且所述引導(dǎo)支撐元件能夠平移以將所述管道搬運(yùn)到所述溝渠中使得通過(guò)使所述機(jī)器沿著前進(jìn)運(yùn)動(dòng)方向(A)向前移動(dòng)，管道的從所述引導(dǎo)支撐元件凸出的懸臂部分被鋪設(shè)在所述溝渠底部上。
[0031]在本發(fā)明的一方面，所述引導(dǎo)支撐元件包括支架，所述支架部分包圍定義其支撐區(qū)域的管道。
[0032]優(yōu)選地，在本發(fā)明的另一方面，所述支撐區(qū)域的支架設(shè)置有輥，所述輥被構(gòu)造成與所述管道的表面接觸地滑動(dòng)。
[0033]在本發(fā)明的另一方面，所述支架借助于托架安裝在所述梁上，所述梁設(shè)置引導(dǎo)裝置以及適于使所述托架在所述梁上平移的致動(dòng)器裝置。
[0034]在本發(fā)明的另一方面，該梁借助于滑槽以豎直滑動(dòng)的方式與所述自推進(jìn)底座連接。
[0035]在本發(fā)明的另一方面，所述移動(dòng)底座能夠相對(duì)于所述梁至少在豎直方向上平移。
[0036]在本發(fā)明的另一方面，所述移動(dòng)底座借助于擺動(dòng)臂與所述梁連接，所述擺動(dòng)臂設(shè)置致動(dòng)器以控制其運(yùn)動(dòng)。
[0037]在本發(fā)明的另一方面，根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)，所述移動(dòng)底座設(shè)置有驅(qū)動(dòng)裝置，例如，連續(xù)履帶。
[0038]在本發(fā)明的又一方面，所述梁與所述自推進(jìn)底座連接以便能夠圍繞基本豎直的軸線旋轉(zhuǎn)。梁因此可以從工作位置朝著運(yùn)輸位置移動(dòng)，其中，在所述工作位置，所述梁從所述自推進(jìn)底座上基本垂直地凸出，并且在所述運(yùn)輸位置，所述梁基本與所述底座并排。
[0039]根據(jù)本發(fā)明的用于在溝渠中鋪設(shè)管道的方法也實(shí)現(xiàn)了設(shè)定目標(biāo)，所述方法至少包括以下步驟:
[0040]-使兩個(gè)或更多個(gè)引導(dǎo)支撐元件以彼此相距預(yù)定距離的方式定位在所述管道的下方，其中最后一個(gè)引導(dǎo)支撐元件更靠近所述管道的頭部；
[0041]-抬升所述引導(dǎo)支撐元件直到所述引導(dǎo)支撐元件與所述管道接觸以支撐所述管道；
[0042]-使所述最后一個(gè)引導(dǎo)支撐元件在相對(duì)于前進(jìn)運(yùn)動(dòng)方向的橫向方向上平移直到所述支撐元件在所述溝渠的上方；
[0043]-使所述引導(dǎo)支撐元件在前進(jìn)運(yùn)動(dòng)方向向前移動(dòng)，從而使所述引導(dǎo)支撐元件相對(duì)于所述管道的軸線滑動(dòng)；
[0044]使得凸出超過(guò)所述最后一個(gè)引導(dǎo)支撐元件的管道的懸臂部分彈性變形以便鋪設(shè)在溝渠的底部。
[0045]在本發(fā)明的一方面，所述引導(dǎo)支撐元件擱置在梁上滑動(dòng)，梁支撐在所述溝渠上方。
[0046]在本發(fā)明的另一方面，所述引導(dǎo)支撐元件借助于與所述梁的第一端連接的第一自推進(jìn)底座并且借助于與所述梁的第二端連接的第二移動(dòng)底座沿著所述管道的軸線平移。
[0047]在本發(fā)明的另一方面，在抬升所述引導(dǎo)支撐元件之后，所述管道被夾持在所述引導(dǎo)支撐兀件中。
[0048]更具體地講，在前述步驟中，抵靠所述管道的表面搬運(yùn)至少一個(gè)爪。
[0049]在本發(fā)明的又一方面，所述引導(dǎo)支撐元件圍繞基本豎直或水平的軸線旋轉(zhuǎn)，以使所述引導(dǎo)支撐元件在鋪設(shè)操作期間適配管道的軸線的方向。
[0050]從根據(jù)如附圖所示的管道鋪設(shè)機(jī)器的優(yōu)選而非排他性的實(shí)施例的描述本發(fā)明的另外的特征和優(yōu)點(diǎn)將更加清楚，其中:
[0051 ]-圖1是根據(jù)本發(fā)明的管道鋪設(shè)機(jī)器的立體圖；
[0052]-圖2是圖1的管道鋪設(shè)機(jī)器的平面圖；
[0053]-圖3是根據(jù)本發(fā)明的管道鋪設(shè)機(jī)器的側(cè)視圖，其中移動(dòng)底座位于溝渠的底部上；
[0054]-圖4a和圖4b分別是根據(jù)本發(fā)明的引導(dǎo)支撐裝置的主視圖和側(cè)視圖；
[0055]-圖5是根據(jù)本發(fā)明的管道鋪設(shè)機(jī)器處于運(yùn)輸或操縱構(gòu)造的平面圖；
[0056]-圖6a至圖6d是示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的在溝渠中鋪設(shè)管道的步驟的另外的平面圖；
[0057]-圖7是根據(jù)本發(fā)明的鋪設(shè)管道的步驟的立體圖；
[0058]-圖8是在根據(jù)本發(fā)明的鋪設(shè)管道的步驟中溝渠的剖視圖。
[0059]參照附圖，管道鋪設(shè)機(jī)器I包括自推進(jìn)底座，其總體上用10表示，駕駛艙11安裝在自推進(jìn)底座上。通過(guò)動(dòng)力系統(tǒng)12、優(yōu)選借助于至少一個(gè)連續(xù)履帶13、或者可替代地借助于車(chē)輪或適用于粗糙地面和/或具有減小的粘性(泥土、爛泥等)的其他滾動(dòng)機(jī)構(gòu)，使所述自推進(jìn)底座10在前進(jìn)運(yùn)動(dòng)方向A上運(yùn)動(dòng)。
[0060]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方面，駕駛艙11和動(dòng)力系統(tǒng)12安裝在平臺(tái)14上，繼而由所述連續(xù)履帶13支撐。駕駛艙11優(yōu)選通過(guò)第五個(gè)車(chē)輪(附圖中未示出)與所述平臺(tái)14連接，這允許圍繞豎直軸旋轉(zhuǎn)，使得操作員可以面對(duì)前進(jìn)運(yùn)動(dòng)方向A和鋪設(shè)管道的溝渠。
[0061]根據(jù)本發(fā)明，動(dòng)力系統(tǒng)12可以包括與液壓?jiǎn)卧?6連接的吸熱引擎15，該吸熱引擎繼而包括需要朝著機(jī)器的致動(dòng)器(液壓缸、液壓馬達(dá)等)供給液壓油的各種設(shè)備(液壓栗、閥門(mén)等)。
[0062]有利地，所述吸熱引擎15能夠可拆卸地耦接至液壓?jiǎn)卧?6以便在故障事件中易于用另一個(gè)馬達(dá)替換，并且例如，使機(jī)器適應(yīng)操作機(jī)器的國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)(排放物、噪聲等)。
[0063]為了便于安裝和拆卸，所述吸熱引擎15設(shè)置于安裝在平臺(tái)14上的優(yōu)選隔音的外殼中，并且可以借助于萬(wàn)向軸等與液壓?jiǎn)卧?6連接。
[0064]在本發(fā)明的一方面，提供了與自推進(jìn)底座10固定或活動(dòng)地連接并且從其側(cè)向凸出的至少一個(gè)梁20。
[0065]更詳細(xì)地講，所述梁20可以做成與平臺(tái)14一體或者與連續(xù)履帶13—體，或者可替代地可以與這些元件連接以便能夠圍繞相對(duì)于地面的基本豎直或水平的軸線旋轉(zhuǎn)。
[0066]在優(yōu)選變形中，梁20通過(guò)樞轉(zhuǎn)元件17與自推進(jìn)底座10連接，該樞轉(zhuǎn)元件被構(gòu)造成使所述梁圍繞基本豎直的軸線Zl旋轉(zhuǎn)(圖3)。
[0067]所述樞轉(zhuǎn)元件17可以在工作位置中被阻擋，梁在此位置從自推進(jìn)底座10基本垂直地凸出(圖1)，并且可以被釋放以允許梁朝著運(yùn)輸位置旋轉(zhuǎn)，梁在此位置基本與所述底座并排(圖5)。
[0068]有利地，梁可以借助于滑槽18等與樞轉(zhuǎn)元件17連接，滑槽允許梁相對(duì)于自推進(jìn)底座10豎直平移。
[0069]在優(yōu)選實(shí)施例中，所述梁20包括一對(duì)型材22，這對(duì)型材在同一平面上并排布置并且與橫向元件23聯(lián)接。
[0070]如在下文將更顯而易見(jiàn)的是，梁20的長(zhǎng)度可以根據(jù)管道的尺寸和沿著溝渠旁邊的履帶的寬度變化;通常，梁的長(zhǎng)度在3米與10米之間。
[0071 ]根據(jù)本發(fā)明，在相反端20b，設(shè)置了移動(dòng)底座30，該移動(dòng)底座適于在機(jī)器的自由前進(jìn)運(yùn)動(dòng)中以及在鋪設(shè)管道期間支撐所述梁20。移動(dòng)底座30因此被構(gòu)造成與自推進(jìn)底座10—體移動(dòng)，用于在地面上進(jìn)一步支撐以便為機(jī)器提供穩(wěn)定性。所述移動(dòng)底座30設(shè)置有驅(qū)動(dòng)裝置，例如，液壓馬達(dá)等。
[0072]根據(jù)優(yōu)選變型，所述移動(dòng)底座30包括至少一個(gè)連續(xù)履帶31，但是能夠可替代地設(shè)置有允許其在粗糙地面上移動(dòng)的等效裝置。
[0073]根據(jù)本發(fā)明，所述移動(dòng)底座30可以相對(duì)于梁20至少在豎直方向上移動(dòng)，以便相對(duì)于自推進(jìn)底座10的平面改變其承載平面。
[0074]由于這種特征，管道鋪設(shè)機(jī)器既可以通過(guò)自推進(jìn)底座10和移動(dòng)底座30(即，通過(guò)位于同一水平的部分10和30)在水平平面上行進(jìn)，或者例如當(dāng)在溝渠T附近行進(jìn)時(shí)，通過(guò)在溝渠的邊緣處的軌道P上行進(jìn)的自推進(jìn)底座10以及在此溝渠的底部上行進(jìn)的移動(dòng)底座30在不同水平上向前移動(dòng)。
[0075]為此，根據(jù)可行的變型，移動(dòng)底座30通過(guò)搖臂32與梁20連接。詳細(xì)地講，所述搖臂32可以包括一端樞轉(zhuǎn)到所述梁20并且相反端樞轉(zhuǎn)到所述移動(dòng)底座30的一個(gè)或多個(gè)桿32’。所述桿32’例如在第一端32a樞轉(zhuǎn)到連續(xù)履帶31的底座33并且在第二端32b樞轉(zhuǎn)到與梁20的端部20b連接的板34。
[0076]臂32的搖擺(S卩，其在樞轉(zhuǎn)點(diǎn)旋轉(zhuǎn))允許移動(dòng)底座30的高度位置相對(duì)于自推進(jìn)底座1變化。
[0077]為了控制臂32的搖擺，并且因此提升或降低移動(dòng)底座30，設(shè)置一端與板34連接并且相反端與臂32或連續(xù)履帶31的底座33連接的致動(dòng)器35、優(yōu)選液壓致動(dòng)器。
[0078]當(dāng)移動(dòng)底座30在地面上時(shí)，所述致動(dòng)器35也可以用于使梁20相對(duì)于自推進(jìn)底座10
豎直平移。
[0079]在優(yōu)選變型中，板34在基本豎直的軸線Z2上樞轉(zhuǎn)到梁20的端部20b。以此方式，當(dāng)梁20圍繞軸Zl旋轉(zhuǎn)并且朝著自推進(jìn)底座10運(yùn)動(dòng)時(shí)(圖5)，連續(xù)履帶31可以保持與前進(jìn)運(yùn)動(dòng)方向A平行。這允許減小機(jī)器的側(cè)向尺寸，使得機(jī)器可以在有限空間的區(qū)域中行進(jìn)，例如，沿著溝渠的邊緣處的軌道行進(jìn)。
[0080]根據(jù)本發(fā)明，機(jī)器還包括管道的引導(dǎo)支撐元件，整體用40表示，該引導(dǎo)支撐元件被構(gòu)造成在梁20上朝著并遠(yuǎn)離自推進(jìn)底座10平移。
[0081 ]在實(shí)施例中，所述引導(dǎo)支撐元件40包括至少一個(gè)支架41，所述支架被構(gòu)造成支撐抵靠支架的管道，從而至少部分包圍其外表面。
[0082]更詳細(xì)地講，所述支架41包括具有由支撐區(qū)域43定義的外殼42的框架，所述支撐區(qū)域具有至少部分地為圓形的型材并且優(yōu)選具有基本等于或小于I80度的幅度。這允許所述支架在沿著豎直方向具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的外殼42中接收管道。
[0083]為了允許支撐元件40在鋪設(shè)操作期間引導(dǎo)管道，并且因此使所述支撐元件40沿著管道的軸線滑動(dòng)，支架41設(shè)置有在支撐區(qū)域43中圓周定位的多個(gè)輥45。
[0084]有利地，這些輥45布置成使得它們的外表面位于具有與待鋪設(shè)的管道的半徑相同的半徑的圓弧上，使得待鋪設(shè)的管道的重量分配在所有輥上。輥可以由金屬制成，并且優(yōu)選地涂有塑料，例如聚氨酯等。
[0085]在優(yōu)選變型中，所述支架41還設(shè)置有適于夾持管道并維持管道在外殼42中定位的至少一個(gè)爪，或優(yōu)選地一對(duì)爪44 ο所述爪44優(yōu)選在支架41上樞轉(zhuǎn)，并且借助于致動(dòng)器(未示出)從它們?cè)试S管道占據(jù)外殼42并抵靠輥45的打開(kāi)位置移動(dòng)到它們包圍管道并使管道與所述輥接觸的位置。
[0086]如上所述，支架41可以借助于設(shè)置有在與型材22成一體的引導(dǎo)件24內(nèi)滑動(dòng)的輪子48的滑槽或托架46在梁20上滑動(dòng)。
[0087]托架46的運(yùn)動(dòng)受到托架上的一個(gè)或多個(gè)馬達(dá)、優(yōu)選液壓馬達(dá)的控制，其具有與齒條嚙合的小齒輪，該齒條與梁20的型材22—體化。
[0088]在本發(fā)明的一方面，支架41可以通過(guò)擺動(dòng)支撐47與托架46連接，所述擺動(dòng)支撐允許改變支架的傾角以在鋪設(shè)操作期間適應(yīng)管道軸線的方向。所述擺動(dòng)支撐被構(gòu)造成使支架41圍繞與管道軸線垂直的基本水平的軸線Xl旋轉(zhuǎn)，并且優(yōu)選地，還圍繞基本豎直的軸線Z3旋轉(zhuǎn)(圖4b)。
[0089]參照?qǐng)D6a至圖6d，以下在根據(jù)本發(fā)明的方法的鋪設(shè)步驟的說(shuō)明中所述的管道鋪設(shè)機(jī)器的操作將更加顯而易見(jiàn)。
[0090]參見(jiàn)圖6a，圖示了具有溝渠T的工地的一部分，必須在溝渠的底部鋪設(shè)管道C。該管道在接合之后位于溝渠邊緣的軌道P上，該軌道擱置在使其高于地面的安裝座(未示出)上。距離地面的高度大體為50cm至150cm。
[0091]在第一步中，至少兩個(gè)，但是優(yōu)選三個(gè)或更多個(gè)管道鋪設(shè)機(jī)器M1、M2、M3在與溝渠T的軸線平行的前進(jìn)運(yùn)動(dòng)方向A上向前移動(dòng)，此時(shí)，自推進(jìn)底座10擱置在軌道P上并且移動(dòng)底座30位于所述溝渠的底部。
[0092]在此步驟中，各個(gè)引導(dǎo)支撐元件40-1、40-2、40-3與管道C的軸線對(duì)齊，并且從管道的頭部開(kāi)始沿著所述軸線移動(dòng)，直到它們定位在距彼此給定的距離D處，如圖6b所示。
[0093]機(jī)器的數(shù)量(S卩，引導(dǎo)支撐元件40的數(shù)量)和它們之間的最大距離D取決于各種因素，例如，管道C的直徑、其重量和彈性變形能力。在所示的示例中，示出了分別表示成M1、M2和M3的三個(gè)機(jī)器。
[0094]最后一個(gè)機(jī)器通常位于管道的頭部，而其他機(jī)器分別比它領(lǐng)先預(yù)定距離D。
[0095]在前進(jìn)運(yùn)動(dòng)和定位期間，引導(dǎo)支撐元件40位于管道C下方，使得后者部分容納在支架41中、靠近但尚未與其接觸。
[0096]詳細(xì)地講，第一機(jī)器Ml的至少第一引導(dǎo)支撐元件40-1在插到管道C附近之后可以向上移動(dòng)直到其與管道接觸并且將管道提升幾厘米。這允許去除下方的安裝座以允許后方的其他機(jī)器自由地向前移動(dòng)。
[0097]通過(guò)向上推動(dòng)梁20并且因此推動(dòng)支架41的相關(guān)致動(dòng)器以及托架的擺動(dòng)臂32操作引導(dǎo)支撐元件40的抬升。
[0098]隨著第一機(jī)器Ml在溝渠T的邊緣的軌道上向前移動(dòng)，管道C由于變形彎曲還可以與隨后的機(jī)器的支架41接觸。
[0099]當(dāng)所有機(jī)器Ml、M2和M3都處于彼此相距正確距離D的位置，剩余的引導(dǎo)支撐元件40-1、40-2、40-3被抬升到與第一機(jī)器相同的水平，以便支撐管道C。
[0100]如果支架41設(shè)置有爪44，這些爪可以在沿著管道定位引導(dǎo)支撐元件之前或者優(yōu)選地在已經(jīng)終止抬升步驟之后夾持。
[0101]在這一點(diǎn)，最后一個(gè)機(jī)器M3的引導(dǎo)支撐元件40-3在梁20上側(cè)向地移動(dòng)，直到引導(dǎo)支撐元件40-3在基本上與其軸線對(duì)齊的溝渠T的上方。
[0102]以此方式，管道C發(fā)生側(cè)向變形，其中，前段Cl與軌道P基本保持對(duì)齊，并且在機(jī)器Ml的第一引導(dǎo)支撐元件與最后一個(gè)機(jī)器M3的引導(dǎo)支撐元件之間的第二段C2橫向地布置在軌道P與溝渠T的中心軸線之間。
[0103]同時(shí)，插設(shè)在第一個(gè)和最后一個(gè)之間的任何另外的引導(dǎo)支撐元件40朝著溝渠側(cè)向地平移使得所述管道段C2基本保持在彈性變形彎曲內(nèi)，如圖6c所示。
[0104]在此步驟結(jié)束之后，機(jī)器以相同的速度依次向前移動(dòng)，使得引導(dǎo)支撐元件40以維持它們之間的距離D恒定的方式沿著前進(jìn)運(yùn)動(dòng)方向A運(yùn)動(dòng)。
[0105]在前進(jìn)運(yùn)動(dòng)期間，管道C在所述滑動(dòng)支撐元件上滑動(dòng)，使得留在最后一個(gè)機(jī)器M3后方的管道C3的懸臂部分由于管道的彈性變形而逐漸鋪設(shè)在溝渠的底部上，如圖6d、圖7和圖8所示。
[0106]以此方式，針對(duì)在溝渠邊緣準(zhǔn)備的管道C的整體長(zhǎng)度連續(xù)進(jìn)行鋪設(shè)。
[0107]在完成作業(yè)之后，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)樞轉(zhuǎn)元件17上的梁20并且同時(shí)借助于擺動(dòng)臂32抬升所述移動(dòng)底座30直到到達(dá)圖5所示的緊湊構(gòu)造，移動(dòng)底座30可以返回到軌道P。
[0108]根據(jù)本發(fā)明，機(jī)器可以被設(shè)計(jì)成機(jī)器能夠易于拆卸和組裝以便在適用于陸地和海洋運(yùn)輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)容器中運(yùn)輸。機(jī)器至少可以分成主要部分，例如，一方面，平臺(tái)14和駕駛艙11及動(dòng)力系統(tǒng)12—起，并且分別為連續(xù)履帶13、梁20、支架41、擺動(dòng)臂32和連續(xù)履帶31。
[0109]根據(jù)
【申請(qǐng)人】進(jìn)行的計(jì)算和測(cè)試，這些元件可以易于放入到標(biāo)準(zhǔn)大小的開(kāi)敞集裝箱中以供陸路和/或海洋運(yùn)輸，從而克服反而影響現(xiàn)有技術(shù)的管道鋪設(shè)機(jī)器的問(wèn)題。
[0110]根據(jù)上述說(shuō)明將顯而易見(jiàn)的是，本發(fā)明解決了影響現(xiàn)有技術(shù)的機(jī)器的問(wèn)題，從而實(shí)現(xiàn)了設(shè)定目標(biāo)。
[0111]詳細(xì)地講，根據(jù)本發(fā)明的管道鋪設(shè)機(jī)器的構(gòu)造設(shè)置用于在兩個(gè)穩(wěn)定的支撐點(diǎn)之間操縱管道，從而完全消除了傾覆的風(fēng)險(xiǎn)。
[0112]這允許在單個(gè)機(jī)器上裝載更大的重量，從而減少所需的機(jī)器的總數(shù)，具有顯著的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。
[0113]此外，由于支撐裝置的特定結(jié)構(gòu)，不存在可能對(duì)負(fù)責(zé)鋪設(shè)操作的地面上的操作員造成危險(xiǎn)的懸空或潛在的不穩(wěn)定的負(fù)載。
[0114]本發(fā)明的鋪設(shè)機(jī)器和方法的另一個(gè)相關(guān)優(yōu)點(diǎn)在于執(zhí)行速度，并且尤其在于僅通過(guò)使機(jī)器向前移動(dòng)就針對(duì)管道的整體長(zhǎng)度連續(xù)鋪設(shè)管道的可能性，而無(wú)需多次起吊管道然后釋放管道，如反而在現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)中發(fā)生的。
[0115]機(jī)器還更容易駕駛，因?yàn)榕c必須移動(dòng)具有大量懸空負(fù)載的起重機(jī)的現(xiàn)有技術(shù)的機(jī)器相反，操作員僅需要關(guān)注機(jī)器的前進(jìn)運(yùn)動(dòng)的方向和速度。
[0116]如上所述并圖示的本發(fā)明容易進(jìn)行各種修改和變化，所有這些修改和變化落入本發(fā)明的概念的范圍內(nèi)，此外，所有細(xì)節(jié)可以替換成其他技術(shù)上等效的元件。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于在溝渠(T)中鋪設(shè)管道(C)的管道鋪設(shè)機(jī)器，所述管道鋪設(shè)機(jī)器包括: -第一自推進(jìn)底座(10)，駕駛艙(11)和動(dòng)力系統(tǒng)(12)位于所述第一自推進(jìn)底座上； -梁(20)，其在第一端(20a)與所述底座(10)連接并且從所述底座側(cè)向地延伸； -第二移動(dòng)底座(30)，其連接在所述梁(20)的第二端(20b);以及 -管道的引導(dǎo)支撐元件(40)，其在所述梁(20)上朝向并遠(yuǎn)離所述自推進(jìn)底座(10)滑動(dòng)； 其中所述自推進(jìn)底座(10)能夠在所述溝渠(T)的邊緣處的軌道(P)上行進(jìn)，所述移動(dòng)底座(30)能夠在所述溝渠(T)的底部上行進(jìn)，并且所述引導(dǎo)支撐元件(40)能夠平移以將所述管道(C)搬運(yùn)到所述溝渠(T)中使得通過(guò)使所述機(jī)器沿著前進(jìn)運(yùn)動(dòng)方向(A)向前移動(dòng)，管道的懸臂部分被鋪設(shè)在所述溝渠的底部上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道鋪設(shè)機(jī)器，其中所述引導(dǎo)支撐元件(40)包括支架(41)，所述支架部分包圍定義其支撐區(qū)域(43)的管道。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的管道鋪設(shè)機(jī)器，其中所述支撐區(qū)域(43)處的支架(41)設(shè)置有輥(45)，所述輥被構(gòu)造成與所述管道(C)的表面接觸地滑動(dòng)。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的管道鋪設(shè)機(jī)器，其中所述支架(41)借助于托架(46)安裝在所述梁(20)上，所述梁設(shè)置引導(dǎo)裝置(24)以及適于使所述托架在所述梁(20)上平移的致動(dòng)器裝置。5.根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)所述的管道鋪設(shè)機(jī)器，其中所述梁(20)借助于滑槽(18)以豎直滑動(dòng)的方式與所述自推進(jìn)底座(1)連接。6.根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)所述的管道鋪設(shè)機(jī)器，其中所述移動(dòng)底座(30)能夠相對(duì)于所述梁(20)至少在垂直方向上平移。7.根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)所述的管道鋪設(shè)機(jī)器，其中所述移動(dòng)底座(30)借助于擺動(dòng)臂(32)與所述梁(20)連接，所述擺動(dòng)臂設(shè)置致動(dòng)器(35)以控制其運(yùn)動(dòng)。8.根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)所述的管道鋪設(shè)機(jī)器，其中所述移動(dòng)底座(30)設(shè)置有驅(qū)動(dòng)裝置。9.根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)所述的管道鋪設(shè)機(jī)器，其中所述移動(dòng)底座(30)包括至少一個(gè)連續(xù)履帶(31)。10.根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)所述的管道鋪設(shè)機(jī)器，其中所述梁(20)與所述自推進(jìn)底座(10)連接以便能夠圍繞基本豎直的軸線(Zl)從工作位置朝著運(yùn)輸位置旋轉(zhuǎn)，其中，在所述工作位置，所述梁從所述自推進(jìn)底座(10)上基本垂直地凸出，并且在所述運(yùn)輸位置，所述梁基本與所述自推進(jìn)底座并排。11.根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)所述的管道鋪設(shè)機(jī)器，其中所述移動(dòng)底座(30)沿著基本豎直的軸線(Z2)樞轉(zhuǎn)到所述梁(20)。12.—種用于在溝渠(T)中鋪設(shè)管道(C)的方法，其中所述管道(C)最初布置在所述溝渠(T)的邊緣，所述方法至少包括以下步驟: -將兩個(gè)或多個(gè)引導(dǎo)支撐元件(40-1、40-2、40-3)以彼此相距預(yù)定距離(D)的方式定位在所述管道(C)的下方，其中最后一個(gè)引導(dǎo)支撐元件(40-3)更靠近所述管道(C)的頭部； -抬升所述引導(dǎo)支撐元件(40-1、40-2、40-3)直到所述引導(dǎo)支撐元件與所述管道(C)接觸以支撐所述管道； -使所述最后一個(gè)引導(dǎo)支撐元件(40-3)在相對(duì)于前進(jìn)運(yùn)動(dòng)方向的橫向方向上平移直到所述最后一個(gè)支撐元件(40-3)在所述溝渠(T)上方； -使所述引導(dǎo)支撐元件(40-1、40-2、40-3)在前進(jìn)運(yùn)動(dòng)方向(A)上移動(dòng)，從而使所述引導(dǎo)支撐元件相對(duì)于所述管道(C)的軸線滑動(dòng)； 使得凸出超過(guò)所述最后一個(gè)引導(dǎo)支撐元件(40-3)的管道(C)的懸臂部分(C3)彈性變形以便被鋪設(shè)在所述溝渠(T)的底部上。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中采用至少三個(gè)引導(dǎo)支撐元件(40-1、40-2、40-3)，插設(shè)在所述最后一個(gè)引導(dǎo)支撐元件(40-3)與距離所述管道(C)的頭部最遠(yuǎn)的第一引導(dǎo)支撐元件(40-1)之間的引導(dǎo)支撐元件(40-2)被設(shè)置成使得管道段(C2)不超過(guò)其彈性變形的極限。
【文檔編號(hào)】F16L1/032GK106030177SQ201480074443
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2014年11月27日
【發(fā)明人】馬爾科·勞里尼
【申請(qǐng)人】勞里尼機(jī)械車(chē)間有限責(zé)任公司