本發明專利技術涉及用于借助去除工具在地面上開設孔洞的土壤去除裝置和方法，該去除工具被設計和能被驅動用來去除土壤材料。根據本發明專利技術，在所述去除工具上設置了至少一個圖像檢測單元，該圖像檢測單元被設計用來在所述去除工具引入土壤中時，且在去除土壤材料的同時，產生現有土壤的圖像。現有土壤的圖像。現有土壤的圖像。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】用于在地面上開設孔洞的土壤去除裝置和方法
[0001]本專利技術涉及一種根據權利要求1的前序部分的用于借助去除工具在地面上開設孔洞的土壤去除裝置，該去除工具被設計和能被驅動用來去除土壤材料。
[0002]本專利技術還涉及一種根據權利要求11的前序部分的用于在地面上開設孔洞的方法。
技術介紹
[0003]為了有效去除土壤材料，非常重要的是，了解要處理的土壤類型。每種類型的土壤都有一定的強度，針對該強度需要在土壤去除裝置上分別設定特別是有關切削速度和進給的適當的去除參數。特別是當在地面上垂直開設孔洞時，問題在于，地面通常由不同的土壤層構成。例如，如果針對沙土或粘土設定了機器參數，則這些參數在去除巖石土壤層時可能不利。尤其是，如果去除齒的切削速度或進給設定得太大，則去除工具可能會出現過度磨損。
[0004]由EP 3 536 900 A1已知一種用于土壤處理的方法和施工設備，其中，土壤處理工具被旋轉驅動。通過聲音測量機構，檢測在處理土壤時產生的聲音。通過控制和評估單元，借助所檢測的聲音值來確定土壤類型。這可以用于控制施工設備。
[0005]由DE 10 2007 005 560 A1已知另一種通過針對隧道鉆孔機進行聲音測量來處理土壤和確定土壤類型的方法。
[0006]根據在作用于土壤時的聲輻射確定土壤類型是對土壤類型的間接確定。在這種情況下，確定土壤類型的先決條件是，進行先前的測量，借助這些測量來確定出各種土壤類型的聲輻射行為。然而，例如有關土壤層含水量、土壤層深度的微小的土壤變化，或者還有機器加工參數或還有去除部件本身的微小變化，就已經會對土壤的聲輻射產生影響。由此難以可靠地且快速地識別土壤。
[0007]此外已知具有觀察玻璃的壓入探頭，這些壓入探頭可以壓入土壤中。透過觀察玻璃，可以借助攝像頭裝置觀察周圍的土壤。通過在此所檢測到的圖像，可以對土壤結構做出判斷。
[0008]由KR 2015 0 139 108 A或EP 3 428 388 A1已知隧道鉆孔，其例如用于建造地鐵隧道或公路隧道。它們具有帶大量牙輪鉆頭的鉆孔護罩，其中這些牙輪鉆頭可以具有高達10米及更大的直徑。可以在鉆孔護罩上設置攝像頭單元。
技術實現思路
[0009]本專利技術的目的是，提出用于在地面上開設孔洞的土壤去除裝置和方法，其能實現特別有效地去除土壤材料。
[0010]根據本專利技術，該目的一方面通過一種具有權利要求1的特征的土壤去除裝置來實現，另一方面通過一種具有權利要求11的特征的方法來實現。在分別從屬的權利要求中給出了本專利技術的優選實施方式。
[0011]根據本專利技術的土壤去除裝置的特征在于，在去除工具上設置了至少一個圖像檢測
單元，該圖像檢測單元被設計用來在去除工具引入土壤中時，在去除土壤材料的同時，產生現有土壤的圖像。
[0012]可以看出，本專利技術的基本構思在于，提出一種用于在去除土壤材料即粉碎和輸出土壤材料的同時在地面上開設孔洞的土壤去除裝置，在去除工具本身上設置有至少一個圖像檢測單元，在去除工具引入到土壤中時且在挖出孔洞時利用該圖像檢測單元產生一個或多個圖像，這些圖像也可以形成影像。由此在去除土壤材料期間就已經可以檢測現有的土壤。在此，對現有土壤進行直接的立即的檢測。現有土壤的圖像允許立即特別是推斷出土壤類型、土壤中的成分和/或土壤特性。
[0013]原則上，影像檢測單元可以檢測所去除的土壤材料。但特別優選的是，至少一個圖像檢測單元在去除工具上布置在緊鄰土壤之處。通過檢測盡可能未經處理的土壤，可以進行特別精確的土壤識別。在此，圖像檢測單元可以布置在去除工具的外側，特別是布置在下部區域或旁側區域中。在此，圖像檢測單元可以具有一個或多個能夠實現電子圖像檢測的電子的圖像檢測傳感器，尤其是CCD傳感器。光敏傳感器可以直接布置在去除工具上或與其間隔開地布置，其中，在后者情況下，可以通過光學器件檢測圖像并利用光導傳送至傳感器。附加地，可以在圖像檢測單元上設置照明部件。該照明部件可以發出適合于圖像檢測和評估的自然光或特殊光，如彩色光和/或偏振光。所檢測的圖像可以優選地無線地或通過數據線傳送給土壤去除裝置上的相應的評估單元。
[0014]本專利技術的一種優選實施方式在于，去除工具被設計為具有鉆孔軸線的鉆孔工具，鉆孔工具可圍繞該鉆孔軸線被驅動旋轉，并且鉆孔工具可沿著該鉆孔軸線推進。在此，鉆孔軸線可以基本上豎直地布置，從而可以從地表豎直向下鉆出鉆孔，例如用來在地面上建造基礎樁。為了驅動，可以設置旋轉驅動器，必要時設置進給驅動器。鉆孔工具可以是螺旋鉆、箱鉆或其它的鉆孔工具。
[0015]在此特別有利的是，鉆孔工具在下端設計有導向尖端，并且至少一個圖像檢測單元布置在導向尖端的區域中。導向尖端也稱為定心尖端，且通常相對于鉆孔軸線居中地布置在鉆具下端。在此，導向尖端是鉆具的最下面的區域或最前面的區域，該區域進入到大部分尚未處理的土壤中。使用在導向尖端區域中的圖像檢測單元，于是可以以高可靠性產生直接現有的土壤的圖像。
[0016]可以看出，本專利技術的一種特別有利的改進在于，導向尖端具有桿，在桿的下端設置了至少一個去除部件，并且至少一個圖像檢測單元設置在該桿上。由此，圖像檢測單元不位于導向尖端的前部區域中。該前部區域由一個或多個去除部件特別是去除切削刃或去除尖端形成。在鉆孔前進方向的后方，至少一個圖像檢測單元布置在導向尖端的優選圓柱形的桿上。在此，圖像檢測單元優選地被透明的保護部件覆蓋和保護。透明的保護部件尤其可以是硬化的礦物玻璃。在此，桿具有相應的用于整個圖像檢測單元或其一部分的容納空間，其中，圖像檢測單元可松開地保持在導向尖端上。
[0017]根據本專利技術的一種替代的設計變型規定，去除工具具有至少一個銑削輪，并且至少一個圖像檢測單元布置在至少一個銑削輪和/或齒輪護罩上，至少一個銑削輪可驅動旋轉地安置在該齒輪護罩上。在此，圖像檢測單元的至少一部分可以優選地在銑削輪的外側布置在銑削輪的輪轂區域中。在此，輪轂區域可以是靜止的，或者與被驅動旋轉的銑削輪一同旋轉。替代地或附加地，圖像檢測單元也可以布置在土壤去除裝置尤其是溝壁切割機的
齒輪護罩上，至少一個銑削輪可旋轉地安置在該齒輪護罩上。優選地，在齒輪護罩上，至少一對銑削輪或者總共兩對銑削輪可轉動地安置在齒輪護罩的兩側。
[0018]根據本專利技術的另一種設計變型規定，去除工具包括挖具的挖具鏟斗。優選地，至少一個圖像檢測單元可以設置在抓具框架的外部區域上。
[0019]根據本專利技術，土壤去除裝置被設計為鉆機、溝壁切割機或溝壁挖具，它們分別包括可移動的承載設備。承載設備可以特別地具有履帶軌道，鉆孔工具、銑刀或挖具優選可沿著柱桿豎直移動地安置在該履帶軌道上。
[0020]本專利技術的另一優選的設計在于，設置了計算機單元，該計算機單元與至少一個圖像檢測單元連接，并且被設計用于評估已經由圖像檢測單元獲取的圖像，并且基于此確定出土壤類型、土壤中的成分和/或土壤特性。計算機單元設置有相應的評估軟件，該評估軟件可以例如檢測土壤顏色、土壤的稠度本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】1.用于借助去除工具（20）在地面上開設孔洞的土壤去除裝置，該去除工具被設計和能被驅動用來去除土壤材料，其中，所述土壤去除裝置（10）被設計為鉆機、溝壁切割機或溝壁挖具，它們分別包括可移動的承載設備，其特征在于，在所述去除工具（20）上設置了至少一個圖像檢測單元（50），該圖像檢測單元被設計用來在所述去除工具（20）引入土壤中時，在去除土壤材料的同時，產生現有土壤的圖像。2.如權利要求1所述的土壤去除裝置，其特征在于，所述至少一個圖像檢測單元（50）在所述去除工具（20）上布置在緊鄰土壤之處。3.如權利要求1或2所述的土壤去除裝置，其特征在于，所述去除工具（20）被設計為具有鉆孔軸線（28）的鉆孔工具（21），所述鉆孔工具（21）可圍繞該鉆孔軸線被驅動旋轉，并且所述鉆孔工具（21）可沿著該鉆孔軸線推進。4.如權利要求3所述的土壤去除裝置，其特征在于，所述鉆孔工具（21）在下端設計有導向尖端（30），并且所述至少一個圖像檢測單元（50）布置在所述導向尖端（30）的區域中。5.如權利要求3或4中任一項所述的土壤去除裝置，其特征在于，所述導向尖端（30）具有桿（32），在該桿的下端設置了至少一個去除部件（34），并且所述至少一個圖像檢測單元（50）設置在所述桿（32）上。6.如權利要求1或2中任一項所述的土壤去除裝置，其特征在于，所述去除工具（20）具有至少一個銑削輪，并且所述至少一個圖像檢測單元（50）布置在所述至少一個銑削輪和/或齒輪護罩上，所述至少一個銑削輪可驅動旋轉地安置在該齒輪護罩上。7.如權利要求1或2中任一項所述的土壤去除裝置，其特征在于，所述去除工具（20）包括挖具的挖具鏟斗。8.如...
【專利技術屬性】
技術研發人員：M，
申請(專利權)人：包爾特殊基礎工程有限公司，
類型：發明
國別省市：
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