CN1005639B - 掘沟机 - Google Patents

Abstract

一种掘沟机能掘出矩形断面的沟用来获得地下隔墙。地下隔墙现在被用作地下沟件以代替多层或塔形建筑，地下油库等的沉箱和刚性基础。在按照本发明的掘沟机中，一对鼓形刀和一装在其间的环形刀形成一个组件，多个这样的组件被布置成互相平行。因此在鼓形刀之间产生的挖掘不到的部分能被环形刀切割掉，消除了挖掘不到的部分。

Description

掘沟机

本发明关于掘沟机，特别有关那种能掘出矩形断面的沟作为地下隔墙的掘沟机。

地下隔墙现在被用作地下结构以取代多层建筑和塔形建筑的沉箱和刚性基础，地下油罐等等。为了建造这种地下隔墙，首先用掘沟机在地下掘出一个墙状的沟，在挖掘时沟中放入膨润土浆水之类的稳定剂，其次在掘出的沟中配置钢筋，再从地面往掘成的沟中灌入三合土以形成“单一构件”墙，然后，把各个这种构件墙互相连接起来在地下形成一体的连续墙，这连续的墙被称为隔墙。

传统上，曾经被提出过各种形式的掘沟机用来挖掘上述的地下隔墙。例如，有一种传统形成的掘沟机，有多个互相平行的垂直轴，各垂直轴下端装有刀，它们彼此交错以挖掘出沟来，然而这种传统形式的有上述多个垂直旋转轴的掘沟机的缺点是掘出的沟的两端是圆弧形的，因为这些刀在它们的水平面内旋转。顺便说，曾有一种不用锁紧管的地下隔墙系统，其中，在浇置三合土后，当一个予先形成的三合土基础的端面被掘到时，掘一个相邻的沟，在使用这种隔墙系统时，上述的传统型式的掘沟机表现出另一个缺点，即它不能按予定的形状和位置准确地掘沟，因为刀在它们水平面内的旋转运动使机体移动。

从上面所述可知，具有垂直旋转轴的传统的掘沟机不可能掘出矩形断面的沟来。因此，为了排除上述传统掘沟机的缺点，被提出好多另外型式的掘沟机，各自具有水平的旋转轴，在每根水平的旋转轴的两端装有刀。最新的一种型式的掘沟机是，例如，公开在日本实用新型公报第2242号（1975年）和日本专利公报第4692号（1981年）中。然而，在上面公开中所讲到的掘沟机还是有些问题，即，在这些掘沟机中，一部分相应于在水平的旋转轴两端装着的一对鼓形刀之间间隙的地方，是切割不到的，它在挖掘时就形成阻力。而且，在结构上，鼓形刀上面部分存在着反吸腔，使从沟底移去掘出的泥造成困难。这是由于这两个鼓形刀是相应地被放在各水平的旋转轴的支持件的两边，为了驱动此水平的旋转轴，动力传递装置只有被装在中央，这两个鼓形刀彼此之间要隔开一个距离以容纳支持件。如果为了减少这没有被挖掘部分而使刀子间距缩短的话，就要相应地缩小动力传递装置的所占空间并同时降低了支持件的强度。相反地，为了实行适当的动力传递，两把刀之间的距离应能容纳下适当的动力传递装置，而没有被挖掘的部分也就相应地增大。这没有被挖的部分不但使光滑的掘沟操作受阻，也使被掘出土的移出效率降低，因为反吸腔是位于鼓形刀的上部。所以，泥土会被留在沟底，对地下隔墙的强度产生不利的影响。此外，按照这种掘沟机，支持件的占有空间被严格地限止着，使支持件的强度减弱。因此，这些掘沟机不适宜挖掘形成厚墙的沟（即，墙厚为1.5-3.2米），因为这种沟需要较大的挖掘动力。

本发明的目的是消除上述先有技术掘沟机中的缺点。因此，本发明的主要目的是提供一种掘沟机用它制出的地下隔墙因为没有不曾被挖掘的部分所以有所需的强度。

为了达到上述目的，按照本发明提供了一种掘沟机，它包括悬挂式的机身，一对鼓形刀同心地被置于该掘沟机身的下部彼此隔开予定的距离，各自有水平方向的旋转轴，在该对鼓形刀之间放置着一把环形刀，并有一个放置驱动装置用以驱动该对鼓形刀和该环形刀旋转，特征为，该对鼓形刀和被放置于其间的该环形刀组成一个组件，在该机身的下部装有多个互相平行的该组件。

本发明的详情以及其他的目的和优点，通过下面参照附图的说明就能明白，图中相同的标号表示相同或相似的另件，其中：

图1是本发明第一实施例的前视图;

图2是图1中实施例的沿A-A线的剖面图;

图3是用本发明掘沟机所掘沟的外形说明图;

图4是本发明第二实施例基本结构的前视图;

图5是本发明掘沟机采用环形刀例子的前视图;

图6是按照本发明的另一种动力传递机构的剖面图。

下面对按照本发明的掘沟机一个优先实施例参照附图加以详细说明。

先看图1，机身10被索12，12由地面吊下来，机身10的前面和两侧面上装有多个垂直伸展的导向件14，14，…，还装有一个旋转驱动源16如电动机液压马达等等。旋转驱动源16可以是一个密封式电动机之类，能在水下使用的。

如图2所示，机身1（在下部有一个齿轮箱18，其上可旋转地装有水平旋转轴20，20。鼓形刀22，22各自被紧固在水平旋转轴20，20上。鼓形刀22被做成这样的尺寸使齿轮箱18能被放入其中。在鼓形刀22的外周表面上设有多个切削刀口24。两个鼓形刀22，22彼此间隔开一个予定的距离，如图2。在鼓形刀之间和上面形成的空间内，有一个齿轮箱18A，它用来连接齿轮箱18和另外一个在机身侧面的齿轮箱，这在后面要讲到。齿轮箱18装有一根可旋转的环形刀26的水平旋转轴28。和鼓形刀22相似地，环形刀26在外周上也有切削刀口27，环形刀26的直径做得比鼓形刀22小，而其中心轴28和鼓形刀的中心轴偏心。换言之，如图1所示，环形刀26和它的水平旋转轴28的偏心是这样被布置的，使鼓形刀22的侧面和底面大致上和相应的环形刀26的侧面和底面等高。

如图2所示，在齿轮箱18A的上面有一个位于机身10侧面的齿轮箱30。在齿轮箱30、18A和18中，有许多减速齿轮用来传递来自旋转驱动源16的动力。就是，电动机16的输出轴32上连接着齿轮34。动力从齿轮34传给齿轮箱30中的齿轮36，38，40，42，44。齿轮44的旋转力通过齿轮箱18A中的齿轮46，48传给齿轮箱18中的齿轮50。然后，齿轮50的旋转力分入分别布置于水平旋转轴52左右两侧的齿轮54，55中，再从这里相应地传给两个鼓形刀22，22。换言之，齿轮54，55的旋转力相应地通过惰轮56，56传给水平旋转轴20，20上的齿轮58，58以转动水平旋转轴20，20，从而转动鼓形刀22，22。此外，左侧齿轮58同样地通过惰轮59和固定在水平旋转轴28上的齿轮60啮合以转动环形刀26。

如图1所示，两个组件（每个都由一对鼓形刀22，22和它俩之间的环形刀26组成，旋转力由上述方式传来）被布置成互相平行。在这样的两个组件平行的布置中，由于环形刀26的直径比鼓形刀22小，在这两组件的相对面之间就产生了相应的间隙，在此间隙中可以装有刀头62，此刀头62被布置在反转轴63的下端同时在两把环形刀之间。反转轴63是用来转动刀头62的，这是由齿轮传动装置63A从上述连接着鼓形刀22的旋转驱动源16上分出来的。由鼓形刀22，环形刀26和刀头62切割下来的泥土通过反转轴63的内部被移上地面。反转轴63可以用旋转驱动源16来驱动，或者用专用的旋转驱动源。

现在来讲讲被布置成上述形式的本发明实施例的动作。首先，由旋转驱动源16产生的旋转力通过齿轮传动装置传入齿轮箱30，18A和18到达鼓形刀22和环形刀26，在此传动中，如图1所示，右和左组件的鼓形刀22和环形刀26互相以相反方向旋转，所以它们产生的切削反作用扭矩能彼此抵消。当机身10处于向下放低的状态下，就能在地下掘出一个矩形的沟。

图3中显示出用本发明的掘沟机掘出的沟之一般形式。如图3中所示，沟64的每一侧面66都是光滑地形成，这是因为鼓形刀22和环形刀26的侧面互相都基本对齐，同样地，底面68，68都基本形成于同一平面，这是因为鼓形刀22和环形刀26的底面互相都基本对齐。虽然在沟64的中央部分形成一个没有被挖掘的部分70，但它可被上述装在两个组件两相对面间的刀头62切掉。并且，由此挖掘产生的泥土通过反转轴63用真空泵之类手段排上地面。

虽然在上述的实施例中只用了一个刀头62，也可以采用两个刀头62。在此场合，两个刀头62被互相向相反方向旋转使它们的切削反作用扭矩能彼此抵消。如图4所示，两个刀头64，64可各自装在反转轴63的两侧，而两个刀头62，62可各装在刀头轴64的下端。在图4所示的实施例中，有一个刀头62专用的驱动源66。同样，每个导向件14上装备着可调节的导向件14A，它可自由地前进和后退作宽度控制。也可以把两个可调节的导向件14A装在挖掘机四个周面的上部或下部。

现在参见图5，示出了本发明的另一实施例，它配用另一种形式的动力传递机构。如图5和图6所示，鼓形刀22，22被各自安装在水平旋转轴28上，每个环形刀26被安置成使它的轴心处于水平旋转轴28之上。因此，在环形刀26的部分就显得比鼓形刀22向上凸出，如图6所示，那里形成着一个空间可被用来把旋转力从旋转驱动源16传给环形刀26和鼓形刀22。

下面，我们来讲动力传递机构，它把动力从旋转驱动源16传给鼓形刀22和环形刀26。如图6所示，从旋转驱动源16来的旋转力通过一组减速齿轮30首先传给水平旋转轴32以使它旋转。这个水平旋转轴32从环形刀26上方形成的空间伸入环形刀26，并装有齿轮以和在环形刀26内周表面上形成的内齿轮36啮合。因此，旋转驱动源16的旋转力能通过减速齿轮组30，水平旋转轴32和齿轮34传到环形刀26以使环形刀26旋转。

同样，由于水平旋转轴＊2的齿轮34和水平旋转轴44上的齿轮46啮合，所以水平旋转轴44也被带着旋转。水平旋转轴44上装有齿轮48和装在鼓形刀22的水平旋转轴28上的齿轮50啮合。因此，从旋转驱动源16来的动力通过减速齿轮组30，水平旋转轴40，齿轮42，46，水平旋转轴44，齿轮48，50被传到鼓形刀22。

如图5所示，两个组件被布置成互相平行，每个组件有一对鼓形刀22，22和一个处于两鼓形刀22，22之间的环形刀26，动力以上述的方式传给它。

本发明的这样布置的实施例和图1中所示的本发明第一实施例有相同的动作和效果。

在图5和图6所示的上述实施例中，环形刀26的直径比鼓形刀略小些，然而，它们的直径也可以做成一样大小。

如上所述，按照本发明的掘沟机，由于刀是装在水平旋转轴上，能掘出矩形的沟同时予先设置的三合土端面也能容易地被掘到。同样，按照本发明，在这水平旋转轴上隔着一个给定的距离装着一对鼓形刀，在这两个鼓形刀之间装有一把环形刀，因而旋转驱动源的旋转力能被传到鼓形刀和环形刀，而存在于两个鼓形刀之间的部分能用环形刀挖掘，消除了在先有技术掘沟机中产生一个挖掘不掉的部分的可能性。

此外，在鼓形刀之间装备环形刀给支持件提供了一个大的空间，所以能掘出墙厚度大的沟，同时上述提供的空间使得反吸腔能到达沟底，能用高效移土来掘平底沟。

然而应该明白的是，本发明不想被所述的特例所限制，正好相反，本发明包括了在后面权利要求中所说的本发明的所有的改型，变型结构和相等件。

Claims (13)

1、一种掘沟机包括一个悬挂式机身和在该机身下部的一对同轴布置的互相平行的鼓形刀，各鼓形刀有一根水平方向的旋转轴，本发明的特征在于：

该对鼓形刀被布置成彼此分开一定的距离;

一把环形刀被装在该对鼓形刀之间，并有一根连接到所述鼓形刀的旋转轴上的旋转轴;

该对鼓形刀和该环形刀都由同一旋转驱动源所驱动;

还有动力传送机构以把动力从该旋转驱动源通过该对鼓形刀上部相对表面之间形成的空间传送出;

一对组件，各包括该对鼓形刀和在该对鼓形刀之间的该环形刀，都被相互平行地布置在机身的下部;

一根带有刀头的反转轴被布置于该对组件之间所形成的间隙中。

2、如权利要求1中的掘沟机，其特征为该环形刀的直径比该对鼓形刀小。

3、如权利要求1中的掘沟机，其特征为该驱动源是一个能在水中工作的电机。

4、如权利要求1中的掘沟机，其特征为该驱动源是一个能在水中工作的液压马达。

5、如权利要求1中的掘沟机，其特征为一根反转轴被置于所述组件之间的间隙中，在该反转轴的两侧被放置着一对刀轴，各刀轴的下部都装有刀头。

6、如权利要求1中的掘沟机，其特征为该环形刀的旋转轴被向下地置成和所述都鼓形刀的旋转轴偏心。

7、如权利要求1中的掘沟机，其特征为该环形刀的旋转轴被向上地置成和所述鼓形刀的旋转轴偏心。

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