切割设备和操作方法与流程

本发明涉及适合用于产生隧道或地下道路的岩石切割设备，并且特别地、但是不排它地涉及底切设备，其中多个旋转头部能够在向前切割期间侧向向外回转(slewing)并且沿向上和向下方向升高。本发明还涉及一种操作这种切割设备的方法。

背景技术：

已经开发了用于切割堆积物、隧道、地下道路等的多种不同类型的掘进机器，其中可旋转的头部被安装在臂体上，所述臂体则被可移动地安装在主框架处，以便产生期望的隧道横截面轮廓。WO2012/156841、WO 2012/156842、WO 2010/050872、WO 2012/156884、WO2011/093777、DE 20 2111 050 143 U1都描述了用于铣削切割岩石和矿石的设备，其中迫使旋转的切割头部在被可移动臂体支撑时接触岩石面。特别地，WO 2012/156884描述了机器的切割端，其中可旋转的头部能够竖直地升高和降低，并且在侧向一旁方向上小角度偏转，以尝试提高切割动作。

WO 2014/090589描述了用于挖掘道路隧道等的机器，其中多个切割头部能够移动，从而通过枢转的弧形切割路径挖掘到岩石面中。US 2003/0230925描述了一种岩石掘进机，其具有切割器头部，该切割器头部安装有适合以底切模式操作的多个环形盘式切割器。

已经观察到期望的是允许关于所产生的隧道、地下道路等的轮廓的灵活性，优选地是不仅在宽度和/或高度方面，而且也在形状方面具有灵活性。另外，存在对于光滑或水平地面的期望。

此外，已经观察到传统的切割机器未对切割具有通常超过120MPa强度的坚硬岩石并同时安全并且可靠地产生具有期望的横截面构造的隧道或地下洞穴进行最优化。因此，需要的是解决这些问题的切割机器。

技术实现要素：

本发明的目标在于提供一种切割设备或机器，以及一种操作这种切割设备或机器的方法，从而允许在待切割的轮廓的宽度、高度和/或形状方面存在有利的灵活性。

本发明的进一步目标在于提供一种适合用以形成隧道和地下道路的切割机器，其被特别地构造用来以受控和可靠的方式切割超过120MPa的坚硬岩石。进一步特定目标在于提供一种能够产生在最大和最小切割范围内具有可变的横截面面积的隧道的切割机器。进一步特定目标在于提供一种能够根据两阶段切割动作以“底切”模式操作的切割(掘进)机器。

通过提供一种适合用于产生隧道或地下道路等的切割设备而实现了灵活性目标，这种切割设备包括：主框架，所述主框架具有大致面对第一方向、第二方向和第三方向的区域，所述第二方向与第一方向相反，并且所述第三方向与第一方向和第二方向垂直并且与纵长方向垂直；第一臂体和第二臂体，所述第一臂体和第二臂体中的每个都通过在横向延伸的方向上对齐(包括在与第一方向和第二方向垂直延伸的方向上对齐)的相应的臂体枢转轴线而可枢转地安装，从而使得第一臂体和第二臂体在第一方向和第二方向上彼此独立地枢转；至少一个第一臂体和第二臂体致动器，所述第一臂体和第二臂体致动器用于致动第一臂体和第二臂体相对于主框架的独立枢转移动；和可旋转的切割头部，所述可旋转的切割头部被安装在第一臂体和第二臂体中的每个处。特别地，第一方向可以是向上方向并且第二方向是向下方向，并且第三方向是面向侧面的方向，使得适合用于产生隧道或地下道路等的切割设备包括：主框架，所述主框架具有大致面向上、面向下和面向侧面的区域；第一臂体和第二臂体，所述第一臂体和第二臂体中的每个都通过在横向延伸的方向上对齐(包括在与相对于面向上和面向下的区域的大致直立的方向垂直延伸的方向上对齐)的相应的臂体枢转轴线而可枢转地安装，从而使得第一臂体和第二臂体在相对于面向上和面向下的区域的向上和向下方向上彼此独立地枢转；至少一个第一臂体和第二臂体致动器，所述第一臂体和第二臂体致动器用于致动第一臂体和第二臂体相对于主框架的独立枢转移动；和可旋转的切割头部，所述可旋转的切割头部被安装在第一臂体和第二臂体中的每个处。

下面，为了易于理解，主要参考的情况是第一方向和第二方向为向上方向和向下方向，第三方向为一旁方向。然而，应理解，因而参考对其它布置也是示例性的，包括例如下列情况，其中第一方向和第二方向水平，第三方向竖直，只要从上下文不明确仅可以应用特定指示的方向即可。

在上下文中，本发明进一步包括一种操作用于产生隧道或地下道路等的切割设备的方法，其中切割设备包括：主框架，所述主框架具有大致面对第一方向、第二方向和第三方向的区域，所述第二方向与第一方向相反，并且所述第三方向与第一方向和第二方向垂直并且与纵长方向垂直；第一臂体和第二臂体，所述第一臂体和第二臂体中的每个都通过在横向延伸的方向上对齐(包括在与第一方向和第二方向垂直延伸的方向上对齐)的相应的臂体枢转轴线而可枢转地安装，从而使得第一臂体和第二臂体在第一方向和第二方向上彼此独立地枢转；至少一个第一臂体和第二臂体致动器，所述第一臂体和第二臂体致动器用于致动第一臂体和第二臂体相对于主框架的独立枢转移动；和可旋转的切割头部，所述可旋转的切割头部被安装在第一臂体和第二臂体中的每个处，其中该方法包括：定位步骤，所述定位步骤使第一臂体和第二臂体在第二方向上枢转，使得每个切割头部都相对于挖入(sump-in)平面以挖入角向前倾斜，其中切割头部的最前面的刃在第二方向上比其最后面的刃更远；和切割步骤，所述切割步骤包括使第一臂体枢转以及使第二臂体枢转，并同时旋转切割头部并且使旋转中的切割头部接合到岩石面中。特别地，如上所述，第一方向可以是向上方向并且第二方向是向下方向，并且第三方向是面向侧面的方向，从而导致一种操作用于产生隧道或地下道路等的切割设备的方法，其中该切割设备包括：主框架，所述主框架具有面向上、面向下和面向侧面的区域；第一臂体和第二臂体，所述第一臂体和第二臂体中的每个都通过在横向延伸的方向上对齐(包括在与相对于面向上和面向下的区域的大致直立的方向垂直延伸的方向上对齐)的相应的臂体枢转轴线而可枢转地安装，从而使得第一臂体和第二臂体在相对于面向上和面向下的区域的向上和向下方向上彼此独立地枢转；至少一个第一臂体和第二臂体致动器，所述第一臂体和第二臂体致动器用于致动第一臂体和第二臂体相对于主框架的独立枢转移动；和可旋转的切割头部，所述可旋转的切割头部被安装在第一臂体和第二臂体中的每个处，其中该方法包括：定位步骤，所述定位步骤使第一臂体和第二臂体在向下方向上枢转，使得每个切割头部都相对于地面平面以挖入角向前倾斜，其中切割头部的最前面的刃比其最后面的刃要低；和切割步骤，所述切割步骤包括使第一臂体枢转以及使第二臂体枢转，并同时旋转切割头部并且使旋转中的切割头部接合到岩石面中。

优选地，被安装至第一臂体和第二臂体的可旋转的切割头部中的每个都能够绕着被定向成基本横向于每个相应的臂体枢转轴线的相应的头部轴线旋转，其中头部轴线从由臂体枢转轴线以及与头部轴线平行的线限定的平面偏移预定偏离量，其中头部轴线朝着向前方向偏移，并且臂体被定位在第二方向(例如，向下方向)上。头部轴线的偏移也可以被描述为使得在由臂体枢转轴线限定的线和由头部轴线限定的线之间存在预定并且优选的是固定的垂直距离(非零)。此外，应理解，偏移的方向本身随着臂体的方向改变，例如，如果臂体被基本水平地定向，则头部轴线向上偏移，并且如果臂体的向上定向，则头部轴线甚至向后偏移。考虑到臂体在切割时的向上枢转的基本操作，提供切割头部的前部的弧形路径，头部轴线和臂体枢转轴线之间的偏移提供向后部分(即，切割头部的背向切割前部的那一部分)远离岩石面。在这种操作中，偏移使得头部轴线在臂体枢转轴线和切割区域或切割面之间延伸。偏移产生的切割头部和岩石面之间的间隙角度防止了来自切割的材料或岩石面本身对切割头部的损伤。

优选地，切割设备进一步包括：第一支撑件和第二支撑件，所述第一支撑件和第二支撑件通过大致沿第一方向和第二方向(例如，相对于面向上和面向下的区域直立)对齐的相应的第一支撑件轴线和第二支撑件轴线相对于主框架可枢转地安装，使得第一支撑件和第二支撑件中的每个都被构造成在第三方向上(例如，相对于面向侧面的区域的一旁方向侧向地)枢转；至少一个第一支撑件和第二支撑件致动器，所述第一支撑件和第二支撑件致动器用于分别致动第一支撑件和第二支撑件中的每个相对于主框架的独立移动，其中第一臂体和第二臂体被安装成使得第一臂体和第二臂体能够相对于相应的第一支撑件和第二支撑件中的每个枢转，并且其中该至少一个第一臂体和第二臂体致动器被布置用以致动第一臂体和第二臂体相对于相应的第一支撑件和第二支撑件中的每个的独立枢转移动。已经发现，安装(直接地或间接地)至主框架的侧向可枢转的支撑件的布置以及在每个支撑件上都安装有可以向上和向下枢转的臂体在待切割的轮廓方面提供显著自由度，同时仍允许简单构造和易于控制。

还能够提供——作为替选或除了可侧向枢转的支撑件之外——将每个臂体都与相应的切割头部联接的侧向枢转构件。特别地，每个臂体都可以设置有侧向枢转构件，所述侧向枢转构件被构造成绕沿着臂体的枢转的向上或向下方向指向的轴线枢转，其中进一步设置至少一个枢转构件致动器，以使得侧向枢转构件能够枢转。

优选地，切割设备进一步包括机动滑轨(powered sled)，所述机动滑轨被可移动地安装在主框架处，从而被构造成相对于主框架在设备的向前切割方向上滑动，其中第一臂体和第二臂体被可枢转地安装至滑轨，并且可旋转的切割头部被构造成在第一方向和第二方向(例如，向上方向和向下方向)上移动，并且在向前切割方向上前进。在不需要移动整个切割设备的情况下，滑轨允许包括臂体和切割头部的切割布置在纵长方向上的额外移动。

作为上述实施例的改型，优选地，第一臂体和第二臂体中的每个都与相应的枢转臂体轴线一起通过第一支撑件和第二支撑件被分别安装至滑轨，第一支撑件和第二支撑件通过共同的或各自的可滑动装置相对于滑轨可滑动地安装，使得第一支撑件和第二支撑件中的每个都被构造成在第三方向上侧向滑动(例如，相对于面向侧面的区域的一旁方向)。

优选地，每个切割头部都包括大致环形的切割刃或多个分层的切割刃，以提供底切(undercutting)操作模式。提供底切动作的每个头部的构造都有利于以较小的力破碎岩石，并且继而提供消耗较少功率的更高效切割操作。

优选地，切割设备进一步包括多个滚刀，所述多个滚刀能够独立旋转地安装在每个可旋转的切割头部处。更优选地，多个滚刀通常为每个都具有大致环状的切割刃或多个分层的切割刃以提供底切操作模式的大致环状的滚刀。这种构造有利于提供设备的底切动作，其中滚刀首先在岩石面中产生大致水平延伸的沟道或凹槽。然后，滚刀可以通过克服紧挨着沟道或凹槽上方的张力破碎岩石而向上移动。提供了需要较少的力和消耗较少功率的更高效切割操作。优选地，滚刀被安装在大致圆柱形主体处，并且包括绕切割头部的周界分布的多个大致环状的切割刃。因此，每个大致圆形的切割刃都绕切割头部的周围并排地定位，每个切割刃都表示每个枢转臂体的最末端部分。优选地，滚刀的旋转轴线相对于相应的切割头部的旋转轴线的对齐相同，使得相应的切割刃都绕切割头部在相同位置中定向。

优选地，切割设备被布置用于挖入位置，其中切割头部相对于岩石面(例如，地面)以挖入角向前倾斜，用于挖入。具体地，切割设备可以设置有(半)自动控制器，其对能够由设备的用户选择的这种预置位置进行编程。

优选地，可旋转的切割头部包括多个滚刀，其中滚刀的滚刀轴线向内倾斜，使得切割滚刀的攻角比由切割头部限定的平面和待切割的岩石之间的角度小。攻角越小，则可以更有效地执行底切。滚刀的倾斜布置降低了设置在切割头部和地表/地面/岩石面之间的间隙角度的影响。

优选地，可旋转的切割头部中的每个都能够绕着被定向成基本横向于每个相应的臂体枢转轴延伸的相应的头部轴线旋转，所述可旋转的切割头部被安装至第一臂体和第二臂体，其中头部轴线相对于与臂体的臂体枢转轴线垂直的平面倾斜。优选地是，倾斜使得轴线在与待切割的岩石相对置的切割头部的那一侧向内倾斜。倾斜在切割头部的一侧上产生间隙角度，从而也允许侧向切割，例如用于使切割头部或支撑件之间的地面区域平整化。

优选地，上述滚刀相对于切割头部的倾斜等于或小于头部轴线的倾斜，从而在切割头部侧向移动的情况下也保持了间隙角度。

优选地，每个可旋转的切割头部都包括多个滚刀，所述多个滚刀被布置成使得滚刀的切割刃沿着共同的切割路径，从而允许不同滚刀在切割岩石时密切协作。应理解，沿着切割路径在切割头部旋转时，即操作时的情况下发生。

优选地，在每个可旋转的切割头部的相邻滚刀之间，分别设置自由空间、刮刀元件和分离元件中的至少一个，其中刮刀元件被布置用以从切割路径移除切割的材料，并且其中分离元件提供切割头部的封闭周围。在两个滚刀之间的刮刀元件(优选地是能够更换)用于清除切割路径，用于下一滚刀，从而提高切割过程的效率。特别地，在块状地表条件的情况下，刮刀元件可以被例如滚刀之间的螺栓紧固段(bolt-on segment)代替，从而提供切割头部的封闭圆形周围，并且防止岩石被卡在滚刀之间。此外，根据环境，滚刀之间的空间也可以空置或敞开。

优选地，滚刀沿切割的外周围均匀分布，并且能够更换。

优选地，关于根据本发明的方法，定位步骤包括将第一臂体和第二臂体相对于主框架向前移动。这种向前移动允许还未枢转的滚刀挖入。

此外，优选地，切割设备包括第一支撑件和第二支撑件，所述第一支撑件和第二支撑件通过相应的第一支撑件轴线和第二支撑件轴线相对于主框架可枢转地安装，所述第一支撑件轴线和第二支撑件轴线例如相对于面向上和面向下的区域大致直立对齐，使得第一支撑件和第二支撑件中的每个都被构造成在一旁方向上相对于面向侧面的区域侧向枢转，其中下面步骤中的至少一个：成型步骤(profiling step)，包括枢转第一臂体和枢转第二臂体，同时使切割头部旋转，并且与第一臂体和第二臂体所安装到的第一支撑件和第二支撑件中的至少一个的侧向枢转一起将旋转中的切割头部接合到岩石面中，和修剪步骤，包括使第一支撑件和第二支撑件中的至少一个侧向枢转。

根据本发明的实施例，每个切割头部进一步包括多个喷洒喷嘴，所述多个喷洒喷嘴被布置用于朝着切割头部的切割路径喷洒液体。液体，例如水或具有添加剂的水可以对切割过程具有多种积极效果。例如，液体可以对切割头部(或滚刀)具有冷却效果，由此延长元件的服务寿命。另外，液体可以用于在切割之后移除保留在切割路径区域中的微粒，由此降低对切割设备的磨损。此外，液体降低了切割时灰尘的释放。如果现场条件允许(即，如果不是出于某种原因，例如地质考虑，不允许存在水和/或泥浆)，则在工作环境和维护方面，喷洒液体具有显著益处。

虽然在上述本发明的上下文中提供喷洒喷嘴特别有利，但是应明白，也考虑向这种布置(以及本文中未讨论的其改型)提供其它或不同切割设备的切割头部。

优选地，设置被布置用以控制对喷洒喷嘴提供液体的馈送布置，使得特定组的喷洒喷嘴被提供以液体，并且未被包括在特定组内的喷洒喷嘴不被提供以液体，其中特定组的喷洒喷嘴由绕头部轴线的切割头部的旋转位置指定，即，由喷洒喷嘴相对于切割区域的旋转位置指定。选择性地控制提供液体，例如仅向靠近切割区域的那些喷洒喷嘴提供液体限制了所需的液体量，因为在除了切割区域之外的区域中，任何喷洒的液体可能仅具有有限积极效果，如果有的话。

因此，在操作切割头部的背景下，优选地，切割程序包括这种选择性的液体喷洒或提供。

关于上文所讨论的切割设备，在未明确提及的情况下，优选地，可旋转切割的头部能够绕被定向成基本横向于臂体枢转轴线延伸的头部轴线旋转。也考虑可旋转的切割头部的其它布置或构造，包括但是不限于例如US 8,690,262 B2中所公开的构造。

通过提供一种切割设备实现进一步目标，所述切割设备具有多个可旋转地安装的切割头部，所述切割头部可以通过安装在主框架处的多个独立枢转的吊臂而在向上和向下方向以及侧向水平方向上枢转。特别地，每个吊臂都包括支撑件，所述支撑件被可枢转地安装至主框架，并且通过相应的另外枢转安装来承载臂体，使得每个切割头部都能够绕两个枢转轴线枢转。每个头部的期望移动范围都被设置成为双枢转轴线彼此横向地(包括垂直)对齐，并且在向前端和向后端之间的设备的纵向方向上间隔开。

有利地，切割头部包括多个盘状滚刀，所述多个盘状滚刀绕每个头部的周界周向分布，以便随着绕头部的相应的旋转轴线驱动头部而在岩石面中产生凹槽或沟道。然后，头部可以竖直地升高，以便克服悬伸出来的岩石的相对低的张力强度，以通过明显低于由切割截齿等提供的更通常的压缩切割动作的力和能量提供破碎。

根据本发明的另一方面，提供一种适合用于产生隧道或地下道路等的切割设备，包括：主框架，所述主框架具有大致面向上、面向下和面向侧面的区域；第一支撑件和第二支撑件，所述第一支撑件和第二支撑件通过相对于面向上和面向下的区域大致直立地对齐的相应的第一支撑件轴线和第二支撑件轴线而相对于主框架可枢转地安装，使得第一支撑件和第二支撑件中的每个都被构造成在相对于面向的侧面区域的一旁方向上侧向枢转；至少一个第一支撑件和第二支撑件致动器，所述第一支撑件和第二支撑件致动器用于分别致动第一支撑件和第二支撑件中的每个相对于主框架的独立移动；第一臂体和第二臂体，所述第一臂体和第二臂体中的每个都通过在横向延伸的方向上对齐(包括在与每个支撑件枢转轴线的垂直延伸的方向上对齐)的相应的臂体枢转轴线而可枢转地安装至相应的第一支撑件和第二支撑件，从而使得第一臂体和第二臂体能够彼此独立地枢转，并且相对于面向上和面向下的区域在向上和向下方向上相对于相应的第一支撑件和第二支撑件中的每个枢转；至少一个第一臂体和第二臂体致动器，所述第一臂体和第二臂体致动器用于致动第一臂体和第二臂体相对于相应的第一支撑件和第二支撑件中的每个的独立枢转移动；可旋转的切割头部，所述可旋转的切割头部被安装在第一臂体和第二臂体中的每个处，每个头部都能够绕被定向成基本横向于每个相应的臂体枢转轴线延伸的头部轴线旋转。

在本说明书中参考的每个头部都能够绕被定向成基本横向于每个相应的臂体枢转轴线延伸的头部轴线旋转包括(或涵盖)垂直对齐。这种参考也涵盖相应的枢转轴线与切割头部的旋转轴线交叉或更优选地不交叉。可选地，切割头部的旋转轴线被定位成大致处于枢轴臂体的相应的枢转轴线的前方和/或上方。

可选地，每个切割头部都包括大致环状的切割刃或多个分层的切割刃，以提供底切操作模式。提供底切动作的每个头部的构造都有利于以较小的力破碎岩石，并且继而提供消耗较少功率的更高效切割操作。

优选地，该设备包括多个滚刀，所述多个滚刀能够独立旋转地安装在每个可旋转的切割头部处。优选地，滚刀通常为大致环状的滚刀，每个都具有大致环状的切割刃或多个分层的切割刃，以提供底切操作模式。更优选地，滚刀被安装在每个切割头部的周界区域处，使得滚刀周向地围绕每个切割头部。这种构造有利于提供设备的底切动作，其中滚刀首先在岩石面中产生大致水平延伸的沟道或凹槽。然后，滚刀可以通过克服紧挨着沟道或凹槽上方的张力向上移动，从而破碎岩石。提供了需要较少的力并且消耗较少功率的更高效切割操作。优选地，滚刀被安装在大致圆柱形主体处，并且包括绕切割头部的周界分布的大致环状的切割刃。因此，每个大致圆形的切割刃都绕切割头部的周围并排定位，其中每个切割刃都表示每个枢转臂体的最末端部分。优选地，滚刀的旋转轴线相对于相应的切割头部的旋转轴线的对齐是相同的，使得相应的切割刃都绕切割头部在相同位置中定向。

优选地，第一臂体和第二臂体致动器中的每个都包括行星齿轮组件，所述行星齿轮组件被安装在每个臂体相对于每个支撑件枢转所在的接头处。本主题发明可以包括传统的行星齿轮布置，诸如具有高齿轮比的Wolfram型行星齿轮。行星齿轮组件在内部与每个臂体安装，使得切割设备被设计得尽可能地紧凑。优选地，该设备进一步包括至少一个第一驱动马达，所述第一驱动马达用于驱动第一臂体和/或第二臂体相对于相应的第一支撑件和第二支撑件以及主框架的枢转移动。优选地，该设备包括两个驱动马达，以通过相应的行星齿轮绕它们的枢转轴线驱动第一臂体和第二臂体中的每个。优选地，相应的驱动马达被安装在每个臂体内，并且通过行星齿轮组件和/或中间驱动变速器联接至每个臂体。

优选地，该设备进一步包括至少一个第二驱动马达，所述第二驱动马达用于驱动第一臂体和/或第二臂体处的切割头部的旋转。优选地，每个头部都包括被安装在每个臂体的侧面处的两个驱动马达。这种布置有利于通过每个切割头部使每个驱动马达枢转，并且通过极少的中间传动提供直接驱动。

可选地，第一支撑件和第二支撑件致动器包括液压线性致动器。优选地，每个支撑件致动器都包括线性液压缸，所述线性液压缸被定位在滑轨的侧向侧处，并且被联接，从而在滑轨和从每个支撑件侧向向外延伸的致动凸缘之间延伸。这种布置有利于最小化设备的整体宽度，同时提供用于每个支撑件并且因此用于每个臂体的向一旁侧向回转的高效机构。

可选地，滑轨可以被定位成在支撑件和每个相应的臂体之间纵向操作。即，每个臂体都可以被构造成通过一个或多个致动器相对于每个支撑件在轴向向前方向上滑动。可选地，每个臂体都通过相应的滑动致动器连接至每个支撑件，使得每个臂体都被构造成相对于彼此独立地滑动。可选地，每个臂体都可以被构造成通过协作的平行滑动机构相对于每个支撑件在向前和向后方向上滑动。

优选地，该设备进一步包括机动滑轨，所述机动滑轨被可移动地安装在主框架处，所述机动滑轨被构造成相对于主框架在设备的向前切割方向上滑动。该设备可以进一步包括多个“滑槽(runner)”或导轨，以最小化滑轨在主框架上的摩擦滑动移动。优选地，该设备包括至少一个机动线性致动器，以提供滑轨相对于主框架的向前和向后移动。应明白，滑轨可以被构造成通过多个不同的致动机构(包括齿条和小齿轮布置、皮带驱动布置、齿轮布置等)在机器处轴向/纵向移动。优选地，支撑件和臂体被安装在滑轨处，并且全部被构造成共同地在向前和向后方向上移动。

可选地，第一臂体和第二臂体中的每个都被构造成在向上和向下方向上枢转多达180°。可选地，每个臂体都可以被构造成在多达155°的范围内枢转。可选地，第一支撑件和第二支撑件被构造成在侧向一旁方向上枢转多达90°。可选地，支撑件被构造成在侧向一旁方向上枢转多达20°。这种构造提供对轮廓形状的控制，并且避免了任何切口或突脊，否则的话，切口或突脊将保留在成型隧道的坑顶和地面上。

优选地，该设备包括履带或车轮，所述履带或车轮被安装在主框架处，以允许设备在向前和向后方向上移动。履带或车轮使得当设备在切割操作之间被移入和移出切割面时，设备能够在隧道内向前和向后地前进，并且在切割操作期间，设备能够向前移动，这作为也采用滑动滑轨的切割-前进这一切割循环的一部分。

优选地，该设备进一步包括地面接合构件和坑顶接合构件，所述地面接合构件和坑顶接合构件被安装在主框架处，至少地面接合构件能够延伸和收缩，从而使设备分别在向上和向下方向上升高和降低。接合构件被构造用以将设备楔入隧道的坑顶和地面之间的适当位置，从而提供机器可以被相对支撑的锚固点，以允许相对岩石面推进滚刀。

优选地，该设备进一步包括：第一材料排出输送机，所述第一材料排出输送机用于将切割的材料从第一切割头部和第二切割头部向后运输；和耙爪，所述耙爪用于将切割的材料引导到输送机上，耙爪被向后定位在第一切割头部和第二切割头部中的至少一个的后方。因此，该设备被构造用以将材料从切割面向后运输，从而提供进入岩石的不受阻碍的向前切割移动。

优选地，该设备进一步包括控制单元，所述控制单元被可拆卸地连接至设备，控制单元包括可操作元件，以至少向第一支撑件和第二支撑件和臂体致动器供电，控制单元进一步包括第二输送机，所述第二输送机用于从第一输送机接收材料，并且用于将材料排出至设备和控制单元后部的位置。优选地，控制单元被可拆卸地联接至设备，以便能够与切割设备一起在向前和向后方向上前进和缩回。优选地，控制单元通过与设备的适当联接而悬置在隧道地面上方。控制单元可以包括地面接合支撑构件，所述地面接合支撑构件被设置在向后和/或向前区域处。可选地，控制单元能够在其向后端处附接至材料收集和排出车辆，并且能够在其向前端处连接至切割设备。

根据本发明的另一方面，提供一种适合用于产生隧道或地下道路等的切割设备，包括：主框架，所述主框架具有大致面向上、面向下和面向侧面的区域；机动滑轨，所述机动滑轨被可移动地安装在主框架处，从而被构造成相对于主框架在设备的向前切割方向上滑动；第一臂体和第二臂体，所述第一臂体和第二臂体通过在横向延伸的方向上对齐(包括在与主框架的纵向轴线垂直延伸的方向上对齐)的相应的枢转臂体轴线而可枢转地联接或安装至滑轨，从而允许每个臂体彼此独立地相对于主框架的面向上和面向下的区域在向上和向下方向上枢转；至少一个第一臂体和第二臂体致动器，所述第一臂体和第二臂体致动器用于致动第一臂体和第二臂体相对于彼此和主框架的独立枢转移动；可旋转的切割头部，所述可旋转的切割头部被安装在第一臂体和第二臂体中的每个处，以便被构造成在向上和向下方向上移动，并且在向前切割方向上前进，每个头部都能够绕被定向成基本横向于相应的枢转臂体轴线延伸的头部轴线旋转。

可选地，第一臂体和第二臂体与相应的枢转臂体轴线一起通过第一支撑件和第二支撑件分别联接或安装至滑轨，第一支撑件和第二支撑件通过共同的或各自的可滑动装置可滑动地相对于滑轨安装，使得第一支撑件和第二支撑件中的每个都被构造成相对于面向侧面的区域在一旁方向上侧向滑动。第一支撑件和第二支撑件被安装在滑轨处，并且被构造成横跨滑轨、与滑轨相对于主框架的向前和向后的滑动移动基本垂直地侧向滑动。

可选地，每个可旋转的切割头部都包括大致环状的滚刀，每个滚刀都具有大致环状的切割刃或多个分层的切割刃，以提供底切操作模式。

优选地，该设备进一步包括多个滚刀，所述多个滚刀能够独立旋转地安装在每个可旋转的切割头部处。可选地，每个滚刀都为大致环状的滚刀，每个滚刀都具有大致环状的切割刃或多个分层的切割刃，以提供底切操作模式。

根据本发明的另一方面，提供一种被构造用以通过底切操作产生切割轮廓以产生隧道或地下道路的切割设备，该设备包括：主框架；第一臂体和第二臂体，所述第一臂体和第二臂体通过在横向延伸的方向上对齐(包括在与主框架的纵向轴线垂直延伸的方向上对齐)的相应的枢转臂体轴线而可枢转地安装至主框架，从而允许每个臂体彼此独立地相对于主框架的面向上和面向下的区域在向上和向下方向上枢转；至少一个第一臂体和第二臂体致动器，所述第一臂体和第二臂体致动器用于致动第一臂体和第二臂体相对于彼此和主框架的独立枢转移动；可旋转的切割头部，所述可旋转的切割头部被安装在第一臂体和第二臂体的每个处，每个切割头部都包括大致环状的滚刀，每个滚刀都具有大致环状的切割刃，以提供底切操作模式。

优选地，该设备包括第一支撑件和第二支撑件，所述第一支撑件和第二支撑件通过相对于面向上和面向下的区域大致直立对齐的相应的第一支撑件轴线和第二支撑件轴线而相对于主框架可枢转地安装，使得第一支撑件和第二支撑件中的每个都被构造成在相对于面向侧面的区域的一旁方向上侧向枢转。

优选地，该设备进一步包括机动滑轨，所述机动滑轨被可移动地安装在主框架处，第一臂体和第二臂体被安装在滑轨处，以便能够纵向地往复移动，从而在设备的向前切割方向上滑动，从而将滚刀接合到岩石面中。

附图说明

现在通过示例的方式，并且参考附图描述本发明的特定实施方式，其中：

图1是根据本发明的特定实施方式的适合用于产生隧道或地下道路的移动切割设备的前透视图，所述移动切割设备具有在前部安装的切割单元和后部控制单元；

图2是图1的切割设备的后透视图；

图3是图2的设备的侧视立面图；

图4是图3的设备的切割单元的放大的前透视图；

图5是图4的切割设备的平面图；

图6是图5的切割设备的侧视立面图；

图7是图6的切割设备的前端视图；

图8是根据本发明的切割设备的臂体和切割头部的简化后视图；

图9是图8的臂体和切割头部的简化侧视立面图；

图10是沿切割头部轴线的切割头部的视图；

图11是图10中所示的切割头部的侧视立面图；

图12是图10中所示的切割头部的局部剖视侧视立面图；

图13是相应于图10中所示的视图的反方向的视图；

图14是图10和图13中所示的切割头部的截面侧视立面图；

图15是示出与待切割的岩石面相关的切割头部的简化图；

图16是图15的情况的后视图；

图17是类似于图12的切割头部的横截面图；

图18是示出根据本发明切割出来的隧道的不同轮廓的视图；

图19是示出根据本发明的方法的示意性流程图。

具体实施方式

参考图1，切割设备100包括主框架102。所述主框架102安装有多个切割组件，所述多个切割组件被构造用以切入岩石或矿物面，以产生隧道或地下道路。设备100被构造特别用于以底切模式操作，其中多个可旋转滚刀127被推入岩石中，以产生凹槽或沟道，然后竖直向上枢转，以便克服处于紧挨着凹槽或沟道上方的减小的张力，并且破碎岩石。因此，本发明的切割设备被优化，以使用比采用安装在可旋转头部的切割头或截齿的传统压缩式切割机通常所需要的要少的力和能量向前进入岩石或矿物内。然而，本发明的设备可以通过与本文所述的切割头部不同类型的切割头部构造，包括特别是截齿或切割头式切割头部，其中每个截齿都在切割头部处成角度地定向，从而提供预定切割攻角。

参考图1至图3，主框架102包括：侧向侧302，所述侧向侧302被定向成朝向隧道壁；面向上的区域300，所述面向上的区域300被定向成朝向隧道的坑顶；面向下的区域301，所述面向下的区域301被定向成朝向隧道地面；面向前的端部303，所述面向前的端部303有意被定位为面向切割面；以及面向后的端部304，所述面向后的端部304有意被定位为背向切割面。

底盘109大致安装在主框架102下方，并且继而安装被液压(或电动)马达驱动的一对履带103，以在处于非切割模式时提供设备100在地面上向前和向后的移动。一对后部地面接合顶杆106被安装在朝着后端304的框架侧面302处，并且被构造成相对于框架102线性延伸和收缩。框架102进一步包括一对向前顶杆115，所述一对向前顶杆115也被安装在每个框架侧面302处并且朝向向前端303，并且被构造成延伸和收缩，从而接合地面隧道。通过致动顶腿106、115，主框架102并且特别是履带103可以在向上和向下方向上升高和降低，以便使履带103从地面悬高，从而将设备100定位为切割模式。一对坑顶接合爪105在框架向后端304处从主框架102向上突出，并且能够通过控制缸116在向上和向下方向上线性地延伸和收缩。因此，接合爪105被构造成升高，以接触隧道坑顶，并且当处于切割模式时，在与顶杆106、115的可延伸组合中被构造用以将设备100楔入隧道地面和坑顶之间的固定位置。

滑轨104通过滑动机构203可滑动地安装在主框架102的顶部上。滑轨104被联接至线性液压缸201，使得通过使液压缸201往复延伸和收缩，滑轨104被构造成在框架向前端和向后端303、304之间线性地滑动。

一对液压致动支护单元107被安装在相对于设备的纵长方向的滑轨104和坑顶抓紧单元105、116之间的主框架102处。支护单元107被构造用以随着设备100在向前切割方向上前进而将网状结构(未示出)固定至隧道的坑顶。设备100还包括网支撑结构(未示出)，所述网支撑结构被大致安装在滑轨104上方，以便在支护就位之前能够定位地将网支撑在坑顶正下方。

一对支撑件120紧挨着框架向前端303上方被可枢转地安装在滑轨104处并且从该滑轨104向前突出。支撑件120大致在设备100的侧向宽度方向上间隔开，并且被构造成相对于滑轨104和主框架102相对于彼此向外独立地侧向枢转。参考图5，每个支撑件120都包括向前端503和向后端504。第一安装凸缘118被设置在大致面向后的支撑件向后端504处。相应的第二安装凸缘119从紧挨第一凸缘118后方的滑轨104的侧面侧向向外突出。一对线性液压缸117被安装成在凸缘118、119之间延伸，使得通过线性延伸和收缩，每个支撑件120都被构造成相对于框架侧面302在大致水平平面中并且在侧向一旁方向上枢转。参考图4，每个支撑件120都通过枢转杆404安装在滑轨104处，所述枢转杆404大致竖直地(当设备100被定位在水平地面上时)延伸穿过滑轨104并且被大致悬置在主框架向前端303上方。因此，每个支撑件120都被构造成绕枢转轴线400枢转或回转。参考图5，每个支撑件120都被进一步联接至安装在滑轨104的内部区域处的相应的内部液压缸500，从而与侧面安装的液压缸117协作，从而使每个支撑件120绕枢转轴线400侧向回转。

参考图4和图5，因为相应的枢转轴线400在设备100的宽度方向上间隔开，所以支撑件120能够向内回转至最大向内位置501，并且能够向外侧向回转至最大向外位置502。根据特定实施方式，内回转位置和外回转位置501、502之间的角度为20°。

参考图1至图3，臂体121被大致可枢转地安装在每个支撑件120的向前端503处。每个臂体121都包括切割头部128，所述切割头部128被可旋转地安装在远端处。每个切割头部128都包括盘状(大致圆柱形)构造。多个大致环状或盘状的滚刀127被安装在每个头部128的周向周界处，并且包括被特定地构造用于对岩石进行底切的锋利环状切割刃。滚刀127被相对于彼此和头部128独立地可旋转地安装，并且通常绕它们自己的轴线自由旋转。每个滚刀127轴向突出超过头部128的最前面的环状刃，使得当臂体121被定向为大致向下延伸时，滚刀127代表整个头部128和臂体121组件的最下部。每个臂体121可以被视为包括一定长度，使得臂体121在近侧的臂端处或朝向近侧的臂端被安装在每个相应的支撑件120处，并且从而将每个头部128都安装在远侧的臂端处。特别地，每个臂体121都包括总的以附图标记122表示的内部安装的行星齿轮。每个齿轮122都优选为Wolfrom型，并且通过总的以附图标记123表示的传动链条联接至驱动马达130。如图7中所示，一对驱动马达125被安装在每个臂体121的侧向侧处，并且被定向为与每个相应的切割头部128的旋转轴线近似平行。每个臂体121进一步包括内部驱动和齿轮组件124，所述内部驱动和齿轮组件124被联接至安装在每个驱动马达125的一端的齿轮箱126。每个切割头部128都通过相应的齿轮组件124可驱动地联接至驱动马达125，从而提供切割头部128绕轴线402的旋转。

根据特定实施方式，并且如图7中所示，每个臂体121都被联接至安装在滑轨104的向前端处的相应的马达130。参考图4，每个行星齿轮122都在具有枢转轴线401的枢转杆405上居中。当设备100被定位在水平地面上时，每个轴线401都对齐为大致水平。因此，每个臂体121都被构造成通过每个马达130的致动而在向上和向下方向(竖直平面)上枢转(相对于每个支撑件120、滑轨104和主框架102)。因此，参考图6，每个切割头部128并且特别是滚刀127可以沿弧形路径602升高和降低。特别地，每个臂体121、头部128和滚刀127可以在最下位置601和最上升高位置600之间以在位置600、601之间的近似150°的角度枢转。当在最下位置601时，每个滚刀127并且特别是头部128以倾斜的定向悬置，使得最前面的滚刀127被定位为低于最后面的滚刀127。根据特定实施方式，这种倾斜角度为10°。这有利于在底切操作的第一阶段期间以期望攻角将滚刀127接合到岩石面中，从而产生最初的凹槽或沟道。另外，部分地由于轴线401相对于轴线400以与每个支撑件120的长度对应的距离分隔开并且向前定位，所以切割头部128能够在岩石面上更大范围地移动。

参考图4，每个支撑件枢转轴线400都大致垂直于每个臂体枢转轴线401对齐。另外，每个切割头部128的旋转轴线402都被定向成与每个臂体枢转轴线401大致垂直。每个滚刀127的对应的旋转轴线403都相对于切割头部轴线402成角度地布置，以便在向下方向上向外成锥形。特别地，每个滚刀轴线403都被定向成相对于大致垂直的臂体旋转轴线401更接近于每个切割头部旋转轴线402以及支撑件枢转轴线400地对齐。

因此，每个支撑件120都被构造成在水平面中绕每个支撑件轴线400在极端内部和外部位置501、502之间向外侧向回转。另外并且参考图6，每个相应的臂体121都被构造成在向上和向下方向上绕臂体枢转轴线401枢转，以使滚刀127在极端位置600、601之间升高和降低。

耙爪129被安装在紧挨每个切割头部128后方的主框架向前端303处。耙爪129包括传统形状和构造，具有侧装载台和大致倾斜的面向上的材料接触面，以从切割面(和切割头部128)向后接收和引导切割的材料。设备100进一步包括第一输送机202，其在纵长方向上从耙爪129延伸，以从框架向后端304向后突出。因此，被从切割面切割的材料被耙爪129收集并且被沿设备100向后运输。

参考图1至图3，可拆卸控制单元101通过枢转联接件200安装至框架向后端403。控制单元111包括人员舱110(由操作者占用)。单元111进一步包括电动和液压动力组114，以控制与除了滑轨104的滑动移动和切割头部128的旋转驱动之外的支撑件120和臂体121的枢转移动相关联的设备100的各种液压和电动组件。

控制单元101进一步包括第二输送机112，所述第二输送机112沿单元101在大致纵长方向上延伸，并且在其最前端联接至第一输送机202的最后端。单元101进一步包括排出输送机113，所述排出输送机113从第二输送机112的向后端以向上倾斜的角度向后突出。因此，切割的材料能够被从切割头部128沿输送机202、112和113向后运输，从而被卡车或其它运输车辆接收。

在使用时，设备100通过顶杆106、115和坑顶接合爪105楔入隧道地面和坑顶之间。然后，滑轨104可以在向前方向上相对于主框架102移位，从而将滚刀127接合到岩石面上。切割头部128通过马达125旋转，以在最下位置处在岩石面中产生初始凹槽或沟道。然后，第一臂体121通过马达130绕轴线401枢转，以使滚刀127沿路径602升高，以实现第二阶段底切操作。然后，第一支撑件120可以通过绕轴线400枢转而在侧向一旁方向上回转，并且与滚刀127的升高和下降旋转结合，在紧挨第一臂体121和支撑件120的前方的岩石内产生凹坑或凹部。然后，根据涉及在竖直和水平面两者中的枢转的第一臂体121的操作，致动第二臂体121和相关联的头部128和滚刀127。第二臂体121的这种相继的双枢转移动独立于第一臂体121的初始双枢转移动。通过控制单元111，控制臂体121绕轴线401以及支撑件120绕轴线400的阶段和顺序。

当实现滑轨104的最大向前行程时，顶杆106、115收缩，以使履带103接合在地面上。履带103被定向成大致倾斜(以相对于地面约为10°的角度)，使得当实现与地面的接触时，滚刀127竖直地升高，以便空出隧道地面。然后，设备100可以通过履带103向前前进。然后，顶杆106、115可以被再次致动，以使履带103升高脱离地面，并且使接合爪105移动接触隧道坑顶，以重复切割循环。最前面的坑顶接合爪108被安装在滑轨104上方，以在滑轨104通过线性致动缸201在向前方向上前进时稳定设备100。

参考图8，切割头部128的头部轴线402相对于与臂体121平行的平面(竖直并且垂直于绘图平面)倾斜，使得切割头部128以角度901倾斜至左侧(即，其在图中的左侧部分低于右侧部分)。因此，通过使臂体121向内(即，向图中的左侧)所安装到的支撑件(这里未示出)回转，切割头部128切入地面区域，例如去除突脊(否则的话，该突脊被设置在切割头部的切割路径之间)。

参考图9，其示出在臂体121基本指向下的情况下的位置，以及在与臂体121的向上枢转对应的另一位置(未示出臂体)的切割头部128，安装至臂体121的切割头部128被设置成相对于岩石911，特别是相对于地面呈角度903。角度903提供用于切割操作的间隙。头部轴线402从臂体121的枢转轴线401到向前方向(图中的向右方向)偏移量为902，以便确保一旦臂体121枢转，则切割头部128不压入切割区域后方的区域(参见间隙角度904)中。

图9中所示的指向下的臂体121和切割头部128的姿态基本与挖入过程对应。在挖入期间，优选地，臂体121和切割头部128组成的组件通过支撑件120(即，被附接至机动滑轨104)向前移动，即，保持了切割头部128相对于地面平面(例如，如图9中所示的水平面)的关系。切割头部128的向前边缘被定位成低于(即，更靠近地面)其向后边缘(例如，如图3和图6并且特别是在图9中所示)，使得角度903形成在地面和切割头部128的平面(所述平面与头部轴线402垂直)之间。在水平地面的情况下，地面和切割头部128之间的角度903等于竖直线和头部轴线402之间的角度。切割头部128的倾斜提供了其周向边缘(其中设置滚刀127的切割刃)在向前部处最靠近地面。如图17中更清楚地示出并且如下文进一步讨论的，滚刀127向内倾斜，从而减小岩石面上的攻角。

在如图9中所示的切割头部128的向前边缘的前方(即，其最右部分)，地面升高并且一旦臂体121与切割头部128一起向前移动(即，移动至图9中的右侧)，则切割头部128(并且更具体地移动其滚刀127)切入升高的地面，由此提供了然后通过使臂体121枢转从而切割的切割深度或边缘(如图所示，在升高的切割头部128上方)，由此升高切割头部128。

能够通过控制臂体121的方向调节角度903的值，其中这也将影响切割头部128相对于待切割的岩石的攻角。另外，臂体121的方向上的变化影响枢转轴线401和切割头部128的向前边缘之间的竖直距离(即，高于地面的相应的高度差)。因此，通过调节枢转轴线401的高度(例如，通过经由地面接合顶杆106、115调节切割设备100的升高和/或倾斜)并且通过提供适当枢转的臂体121，可以调节角度903的值，使得可以实现滚刀127的期望攻角以及切割头部128的其它部分相对于地面的充分空出。

如图10中所示，切割头部128的滚刀127沿切割头部128的周围均匀地布置，而在每两个相邻的滚道127之间设置刮刀元件905和喷嘴906。喷嘴906允许液体的喷洒907被引导至滚刀127与待切割的岩石的接触区域。在图10中所示的情况下，切割头部的上半部接触待切割的岩石，因此该区域中的喷嘴906提供喷洒907，而下部中的喷嘴906不分配液体。

以图10中的V11表示图11的视图，而以V12表示图12的视图。

参考图13和图14，切割头部128包括歧管908，所述歧管908将扇形控制器(sectorial control)909和喷嘴连接起来，以将液体分配至切割区域。扇形控制器909通过上述行星齿轮组件内的导管(未示出)提供液体，使得被提供到切割头部的中心(即，提供给扇形控制器909)的液体被分配给适当的喷嘴。

参考图15和图16，切割区域910被提供以所喷洒的液体907，以在切割时提供对设备的冷却，用于移除微粒并且抑制灰尘的释放。切割区域910与切割头部的前导边缘(或半部)对应，切入岩石911中，由此提供处理区域912。

在图17中示出滚刀127的轴线403相对于切割头部128的头部轴线402倾斜(向内)角度913，使得与切割头部128总体相对于岩石面的角度相比，岩石面上的攻角减小(参见图9或图15)。

在图18中示出能够通过本发明的切割设备和操作方法实现的不同轮廓或形状的隧道或地下道路。

中间轮廓P2具有高度H2和宽度W2，而其上部示出曲率半径R2。更窄的轮廓P1具有高度H1和宽度W2，而上部展现比R2大的半径范围，包括半径R1和R3。更宽的轮廓P3具有高度H3和宽度W3。在窄轮廓中，由H5表示后面的侧壁基本是平坦的高度，而以H4表示坑顶区域的起点。

通过本发明，能够提供在由轮廓P1和P3提供的包络内的基本任何合理轮廓。

如几个附图中所示并且如上文所述，在示例性实施例中，本发明的切割设备100包括两个切割头部128，其每个都被布置在切割臂体121的端部处，其中每个切割头部都被滚刀齿轮124驱动。特别地，为了如下操作设置切割头部128

-通过使切割头部128沿着隧道轴线笔直地向前移动，利用在最下位置的切割头部128挖入(切割)，

-通过使切割臂体绕水平的回转轴线401旋转而使切割头部128向上回转(作为主切割操作)，

-通过能够为上述向上回转和绕竖直轴线400的回转运动的组合的移动，使隧道横截面的坑顶部分成型，和

-通过绕竖直轴线400的回转运动，利用在其最下位置的切割头部修剪(平整化)隧道横截面的地面。

有利地，在本发明的上下文中，主切割操作是从地面至坑顶的切割，这提供了例如下列优点，即通过重力，切割的材料掉落至地面，并且因此不(进一步)干扰滚刀，并且由于切割头部128向上的回转运动，切割动作提供了平滑的圆形面，以及从地面至圆形面的平滑过渡，提供良好的材料流。

如上所述，切割头部128包括承载多个可更换的滚刀127的切割头部结构。优选地，滚刀127绕切割头部128的基部主体的周围均匀间隔地布置，并且滚刀127以如下方式布置，即：使得在切割头部128旋转时，滚刀的切割刃在相同的切割路径上行进。当切割头部128在切割方向上移动时，接合岩石的每个滚刀127都深入通过在前方行进的滚刀127产生的切割凹槽。

各个滚刀之间的可更换刮刀元件905能够用于清洁切割路径，用于下一滚刀127。

在块状地面条件的情况下，刮刀元件905可以被滚刀127之间的螺栓紧固段(未示出)代替，由此提供了切割头部128的封闭圆形周围，防止了岩石被卡在滚刀127之间。

除了滚刀元件905之外，在所示实施例中，水喷洒器也被安装在切割头部128处。优选地，喷洒喷嘴906被布置在滚刀127之间，并且被以下列方式引导，即：使得水(或其它液体)被引入切割凹槽。

这提供了从切割凹槽清除微粒的优点，因此提高了切割性能，另外，水喷洒器907还用于减少灰尘以及冷却滚刀127。

用于喷洒喷嘴906的液体通过滚刀齿轮124被引入扇形控制器909，并且从其中通过歧管908引入切割头部结构并且到达喷嘴906。扇形控制单元909仅在切割头部128的特定部分中提供水流动，使得仅在接合岩石911的切割头部128的部分中喷洒水。这提供了减少切割面处的水量的优点。

切割头部128被以下列方式安装在切割臂体121上，即：使得在切割臂体121的最低位置，滚刀127的切割平面在挖入(向前的笔直切割头部移动)期间与隧道地面形成作为间隙角度的角度903。

另外，切割头部128的旋转轴线402具有从回转轴线401的偏移，以竖直回转，以便在向上切割期间提供间隙角度904。

为了在侧向方向上切割(例如，以对坑顶和地面成型)，切割头部128在切割头部旋转轴线402和用于水平回转的轴线401之间具有间隙角度901。

为了减小滚刀127和岩石之间的攻角(即，为了提供更好的切割性能)，各个滚刀127相对切割头部旋转轴线倾斜角度913。为了保持滚刀的切割刃平面和岩石的间隙角度，优选地，角度913小于角度903，并且小于或等于角度901。

参考图19，在上述切割操作中，在步骤920中，两个切割头部在挖入时向前移动，其中切割臂体被定位为基本向下，使得切割头部与地面形成一定角度。通过上述滑轨的移动实现向前移动。根据切割设备的构造细节，还可以对每个切割头部单独提供挖入(步骤921、922)。在挖入之后，提供切割步骤923，包括枢转(步骤924)第一臂体以及枢转(步骤925)第二臂体，同时旋转切割头部并且将旋转中的切割头部接合到岩石面中(参见图15和图16)。可以再次同时地或彼此独立地提供切割步骤924和925。在主切割完成后，其中一个切割头部降低(步骤926)，并且用于平整地面(步骤927)。通过经由使支撑件枢转而向一旁移动切割头部来实现平整。由于支撑件的枢转，所以切割头部的操作区域部分重叠。在一个切割头部降低并且用于平整的同时，另一个切割头部以使坑顶区域成型的模式操作(步骤928)，包括切割头部所安装到的臂体的向上/向下枢转以及臂体所安装到的支撑件的向一旁枢转的组合，然后是降低切割头部(步骤929)。之后，过程重复(只要滑轨允许进一步向前移动即可)，其中第一切割头部和第二切割头部的角色互换，以便避免设备上的不平衡应力。

示例性实施例：

实施例1.一种适合用于产生隧道或地下道路等的切割设备(100)，包括：

主框架(102)，所述主框架具有大致面向上(300)、面向下(301)和面向侧面(302)的区域；

第一支撑件和第二支撑件(120)，所述第一支撑件和第二支撑件(120)通过相应的第一支撑件轴线和第二支撑件轴线(400)可枢转地相对于所述主框架(102)安装，所述第一支撑件轴线和第二支撑件轴线(400)相对于所述面向上的区域(300)和面向下的区域(301)大致直立地对齐，使得所述第一支撑件和第二支撑件(120)中的每个都被构造成在相对于所述面向侧面的区域(302)的一旁方向上侧向地枢转；

至少一个第一支撑件和第二支撑件致动器(117)，所述第一支撑件和第二支撑件致动器(117)用于分别致动所述第一支撑件和第二支撑件(120)中的每个相对于所述主框架(102)的独立移动；

第一臂体和第二臂体(121)，所述第一臂体和第二臂体(121)中的每个都通过在横向延伸的方向上对齐(包括在与每个支撑件的枢转轴线(400)垂直延伸的方向上对齐)的相应的臂体枢转轴线(401)可枢轴旋转地安装至相应的第一支撑件和第二支撑件(120)，从而使得所述第一臂体和第二臂体(121)相对于所述面向上的区域(300)和向下的区域(301)在向上和向下方向上彼此独立地枢转，并且相对于所述相应的第一支撑件和第二支撑件(120)枢转；

至少一个第一臂体和第二臂体致动器(122、130)，所述第一臂体和第二臂体致动器用于致动所述第一臂体和第二臂体(121)相对于所述相应的第一支撑件和第二支撑件(120)中的每个的独立枢转移动；

可旋转的切割头部(128)，所述可旋转的切割头部被安装在所述第一臂体和第二臂体(121)中的每个处，每个头部(128)都能够绕被定向成基本横向于每个相应的臂体枢转轴线(401)延伸的头部轴线(402)旋转。

实施例2.根据实施例1所述的设备，其中每个切割头部都包括大致环状的切割刃或多个分层的切割刃，以提供底切操作模式。

实施例3.根据实施例1或2所述的设备，进一步包括多个滚刀(127)，所述多个滚刀(127)能够独立旋转地安装在每个可旋转的切割头部(128)处。

实施例4.根据实施例3所述的设备，其中所述多个滚刀(127)是大致环状的滚刀，其每个都具有大致环状的切割刃或多个分层的切割刃，以提供底切操作模式。

实施例5.根据上述实施例中的任一实施例所述的设备，其中所述第一臂体和第二臂体致动器(122、130)中的每个都包括行星齿轮组件，所述行星齿轮组件被安装在每个臂体(121)相对于每个支撑件(120)枢转所在的接点处。

实施例6.根据上述实施例中的任一实施例所述的设备，其中所述第一臂体和第二臂体致动器(122、130)中的至少一个包括至少一个第一驱动马达，所述第一驱动马达用于驱动所述第一臂体和/或第二臂体(121)相对于所述相应的第一支撑件和第二支撑件(120)的枢转移动。

实施例7.根据上述实施例中的任一实施例所述的设备进一步包括至少一个第二驱动马达(125)，所述第二驱动马达(125)用于驱动所述切割头部(128)在所述第一臂体和/或第二臂体(121)处的旋转。

实施例8.根据上述实施例中的任一实施例所述的设备，其中所述第一支撑件和第二支撑件致动器(117)包括液压线性致动器。

实施例9.根据上述实施例中的任一实施例所述的设备，进一步包括机动滑轨(104)，所述机动滑轨(104)被可移动地安装在所述主框架(102)处，从而被构造成在所述设备(100)的向前切割方向上相对于所述主框架(102)滑动。

实施例10.根据实施例9所述的设备，其中第一切割头部和第二切割头部(128)中的每个都通过所述相应的第一臂体和第二臂体(121)和支撑件(120)安装在所述滑轨(104)处，以便被构造成在向前切割方向上前进。

实施例11.根据上述实施例中的任一实施例所述的设备，其中：

所述第一臂体和第二臂体(121)中的每个都被构造成在向上和向下方向上枢转多达180°；并且

所述第一臂体和第二臂体(121)中的每个都被构造成在侧向一旁方向上枢转多达90°。

实施例12.根据上述实施例中的任一实施例所述的设备，进一步包括履带(103)或车轮，所述履带(103)或车轮被安装在所述主框架(102)处，用于允许所述设备(100)在向前和向后方向上移动。

实施例13.根据上述实施例中的任一实施例所述的设备，进一步包括地面接合构件和坑顶接合构件(106、115、105、108)，所述地面接合构件和坑顶接合构件(106、115、105、108)被安装在所述主框架(102)处，至少所述地面接合构件(106、115)能够延伸和收缩，以分别使所述设备(100)在向上和向下方向上升高和降低。

实施例14.根据上述实施例中的任一实施例所述的设备，进一步包括：

第一材料排出输送机(202)，所述第一材料排出输送机(202)从所述第一切割头部和第二切割头部(128)向后运输切割的材料；和

耙爪(129)，所述耙爪(129)用于将切割的材料引导到所述输送机(202)上，所述耙爪(129)在所述第一切割头部和第二切割头部(128)中的至少一个的后方被向后定位。

实施例15.根据实施例14所述的设备，进一步包括控制单元(101)，所述控制单元(101)被可拆卸地连接至所述设备(100)，所述控制单元(101)包括至少向所述第一支撑件和第二支撑件(120)以及臂体致动器(122、130)提供动力的可操作组件(114)，所述控制单元(101)进一步包括第二输送机(112)，所述第二输送机(112)用于从所述第一输送机(202)接收材料，并且用于在所述设备(100)和所述控制单元(101)后部的位置排出材料。

实施例16.一种适合用于产生隧道或地下道路等的切割设备(100)，包括：

主框架(102)，所述主框架(102)具有大致面向上(300)、面向下(301)和面向侧面的区域(302)；

机动滑轨(104)，所述机动滑轨(104)被可移动地安装在所述主框架(102)处，从而被构造成在相对于所述主框架(102)在所述设备(100)的向前切割方向上滑动；

第一臂体和第二臂体(121)，所述第一臂体和第二臂体(121)通过在横向延伸的方向上对齐(包括在与所述主框架(102)的纵向轴线垂直延伸的方向上对齐)的相应的枢转臂体轴线(401)可枢转地安装至所述滑轨(104)，从而允许每个臂体(121)彼此独立地相对于所述主框架(102)的面向上和面向下的区域在向上和向下方向上枢转；

至少一个第一臂体和第二臂体致动器(122、130)，所述第一臂体和第二臂体致动器(122、130)用于致动所述第一臂体和第二臂体(121)相对于彼此和所述主框架(102)的独立枢转移动；

可旋转的切割头部(128)，所述可旋转的切割头部(128)被安装在所述第一臂体和第二臂体(121)中的每个处，以便被构造成在所述向上和向下方向上移动，并且在所述向前切割方向上前进，每个头部(128)都能够绕被定向成基本横向于相应的枢转臂体轴线(401)延伸的头部轴线(402)旋转。

实施例17.根据实施例16所述的设备，其中第一臂体和第二臂体(121)中的每个都与所述相应的枢转臂体轴线一起通过第一支撑件和第二支撑件(120)分别安装至所述滑轨(104)，所述第一支撑件和第二支撑件(120)通过共同的或各自的可滑动装置相对于所述滑轨(104)可滑动地安装，使得第一支撑件和第二支撑件(120)中的每个都被构造成相对于所述面对侧面的区域(302)在一旁方向上侧向滑动。

实施例18.根据实施例16或17所述的设备，其中每个可旋转的切割头部(128)都包括大致环状的滚刀(127)，所述滚刀(127)中的每个都具有大致环状的切割刃或多个分层的切割刃，以提供底切操作模式。

实施例19.根据实施例16至18中的任一实施例所述的设备，进一步包括多个滚刀(127)，所述多个滚刀(127)能够独立旋转地安装在每个可旋转的切割头部(128)处。

实施例20.根据实施例19所述的设备，其中所述多个滚刀(127)为大致环状的滚刀，所述滚刀中的每个都具有大致环状的切割刃或多个分层的切割刃，以提供底切操作模式。

实施例21.根据实施例17至20中的任一实施例所述的设备，其中所述第一臂体和第二臂体致动器(122、130)中的每个都包括行星齿轮组件，所述行星齿轮组件被安装在每个臂体(121)相对于每个支撑件枢转所在的接点处。

应将上文提出的实施例的特征单独或彼此组合地理解为本发明的优选实施例本身以及与所附权利要求书的组合。