CN106223381A - 一种一机两用型地下连续墙施工设备 - Google Patents

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罗菊
孙余
苏伟
李晓亮
崔冰华
张宗阳
董梅
刘国莉
刘军
王海金
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Abstract

本发明公开一种一机两用型地下连续墙施工设备，包括主机，用于实现主机行走功能及履带伸缩的行走装置，用于实现上车回转的回转装置，用于调节工作装置工作范围的臂架，用于实现工作装置提升/下放功能的卷扬装置，驾驶室，以及作为工作装置的双轮铣槽机和抓斗体，双轮铣槽机和抓斗体可根据需求更换悬挂在臂架上，实现不同的施工；驾驶室用于实现全车动作的操作及不同工作装置操作的切换。本发明结合地下连续墙液压抓斗和双轮铣槽机的共性及个性，通用主机，两套操作系统，在悬挂不同工作装置时，切换相应的操作系统，可实现连续墙液压抓斗和双轮铣槽机两种连续墙施工设备的使用。

Description

一种一机两用型地下连续墙施工设备
技术领域
本发明涉及一种地下连续墙施工设备，具体是一种一机两用型地下连续墙施工设备，属于地下连续墙施工设备技术领域。
背景技术
地下连续墙成槽施工设备主要包括深槽挖掘机械，泥浆制配、处理机具，混凝土灌注设备，以及槽段接头机具等四部分。其中最重要的就是成槽挖掘机械。连续墙抓斗是上世纪中叶起源于欧洲的一种深基坑工程技术，在美、日等国家得到了长足的发展,我国在上世纪80年代后期得到了全面推广。随着我国经济建设的飞速发展，城市建设，水利建设，工程建设的需求越来越多，施工要求也越来越高，尤其是地铁施工要求连续墙作为挡土、防渗以及承重为一体的地基结构，地基结构要求入岩，而且入岩深度越来越深。而双轮铣槽机作为地下连续墙岩石地层的施工设备，以其施工效率高、孔形规则、安全环保、适应地层地质范围广等优点逐渐在发达国家普遍使用。
地下连续墙液压抓斗工作原理：抓斗体上主推油缸推动斗体，使斗体豆瓣处于打开状态，打开状态的抓斗体在自重作用下自由下放至抓取面且切入土层一定深度，在主推油缸作用下闭合斗体，再提升抓斗体卸土。如此往返一直抓取到制定深度。
双轮铣槽机工作原理：由液压马达驱动两个铣轮转动，切削、破碎岩层；通过泥浆泵或气举反循环，将铣削出的岩渣与泥浆混合物排到地面的泥浆站进行集中处理，净化后的泥浆返回槽内循环使用。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种一机两用型地下连续墙施工设备，可结合地下连续墙液压抓斗和双轮铣槽机的共性及个性，通用主机，两套操作系统，在悬挂不同工作装置时，切换相应的的操作系统，可实现连续墙液压抓斗和双轮铣槽机两种连续墙施工设备的使用。
为了实现上述目的，本发明采用的一种一机两用型地下连续墙施工设备，包括主机，用于实现主机行走功能及履带伸缩的行走装置，用于实现上车回转的回转装置，用于调节工作装置工作范围的臂架，用于实现工作装置提升/下放功能的卷扬装置，驾驶室，以及作为工作装置的双轮铣槽机和抓斗体，其特征在于，所述双轮铣槽机和抓斗体可根据需求更换悬挂在臂架上，实现不同的施工；所述驾驶室用于实现全车动作的操作及不同工作装置操作的切换。
优选地，所述臂架的上半段安装有上卷盘机构，下半段安装有下卷盘机构，臂架的顶部安装有导向轮组件；上、下卷盘机构、上缠绕的胶管经导向轮组件的导向作用下从臂架顶部并行垂下合并成胶管组，并与双轮铣槽机或抓斗体连接。其中，胶管的数量满足双轮铣槽机或抓斗体施工时的需求。
考虑到双轮铣槽机施工时需要连接六根胶管，而连续墙液压抓斗施工时，只需要连接两根胶管。所述下卷盘机构可包括一对对称安装在臂架两侧并能同步转动的大卷盘，大卷盘为双层卷盘；上卷盘机构包括一对对称安装在臂架两侧并能同步转动的小卷盘，小卷盘为单层卷盘；单层卷盘上缠绕有单层胶管，双层卷盘上缠绕有双层胶管。当然，上、下卷盘机构、也可以是其他的结构，只要它们上胶管的总数满足双轮铣槽机或抓斗体施工时需要的数量即可。
优选地，所述导向轮组件包括一对安装在臂架上端的导向轮架以及分别转动安装在每个导向轮架上的导向轮；每个导向轮上开设三道沟槽，分别用于缠绕一个单层卷盘上的单股胶管以及一个双层卷盘上的双股胶管。当然，导向轮组件也可以是其他结构形式，只要能满足施工目的即可。
作为本发明的进一步改进，所述卷扬装置有两套，每个卷扬装置中的卷筒上缠绕有卷扬钢丝绳，卷扬钢丝绳绕过安装在臂架顶端的鹅头架滑轮悬挂双轮铣槽机或抓斗体，通过卷筒的正反转实现双轮铣槽机或抓斗体的提升/下放。
如图所示，所述双轮铣槽机包括纠偏系统Ⅰ、铣轮传动系统、排渣系统以及左、右铣轮、，在铣轮铣削施工中，当驾驶室显示铣轮处于倾斜状态时，通过操控纠偏系统Ⅰ实现纠偏；左、右铣轮、分别连接五根胶管并给供油、泄油实现正反转；排渣系统由管子连接而成，且管子的下端接一根胶管，该胶管用于向排渣系统供气实现反循环排渣。
如图所示，所述抓斗体包括纠偏系统Ⅱ、主推油缸装置及斗头装置，在施工过程中，当驾驶室显示抓斗体倾斜时，通过操控纠偏系统Ⅱ实现纠偏。
进一步，所述驾驶室内布置有抓斗操作面板、双轮铣槽机操作面板和通用显示屏，通过控制可显示施工状态、使用状态及整机故障信息。
进一步，还可包括向双轮铣槽机中的排渣系统提供动力气源的空压机，当进行双轮铣槽机施工时，启动空压机提供动力气源，给双轮铣槽机中的排渣系统供气实现反循环排渣。如图和图所示，空压机可通过软管与上卷盘机构中的一个单股胶管的一端连接；该单股胶管的另一端绕过导向轮组件与双轮铣槽机中排渣系统的管子的下端连接，从而给双轮铣槽机中的排渣系统供气实现反循环排渣。
与现有技术相比，本发明结合地下连续墙液压抓斗和双轮铣槽机的共性及个性，通用主机，两套操作系统，在悬挂不同工作装置时，切换相应的的操作系统，可实现连续墙液压抓斗和双轮铣槽机两种连续墙施工设备的使用。还具有如下优点：
1.可根据施工的需要使用臂架上卷盘。液压连续墙抓斗只需要两根胶管需要导向，双轮铣槽机则有六根胶管需要导向；在设计能覆盖液压连续墙抓斗及双轮铣槽机功能的一机多用机型时，可将其中的两个卷盘设计成双层导向卷盘，满足深层导向卷管，布置在臂架底端；另外设计两个较小的卷盘布置在臂架的顶端。当机器实现连续墙抓斗功能时，只使用臂架下端导程较大的双层卷盘中的一层。当机器实现双轮铣槽机功能时，臂架下端的双层卷盘全部使用，臂架上端的卷盘同步使用，可以满足双轮铣槽机功能。
2.布局合理：卷盘布置上，可将四个卷盘同时布置在臂架上，上部卷盘直径小、导程较小，下部卷盘直径大、导程较大。这样的布置节省了整机的空间，节省了管路成本及复杂的导向装置。在实现连续墙抓斗功能时，在浅地层时也可以使用上部卷盘，提高卷盘的利用率。
3.设备利用率高，客户可以购买一台主机，两套工作装置，在不同工况下使用不同工法，购机成本低，使用经济，满足更多客户需求。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明双轮铣槽机的结构示意图；
图3为本发明抓斗体的结构示意图。
图中：1、主机，2、行走装置，3、回转装置，4、卷扬装置，5、驾驶室，6、卷扬钢丝绳，7、下卷盘机构，8、大卷盘，9、臂架，10、双股胶管，11、上卷盘机构，12、小卷盘，13、单股胶管，14、鹅头架滑轮，15、导向轮组件，16、胶管组，17、双轮铣槽机，18、抓斗体，19、空压机，20、软管，21、纠偏系统Ⅰ，22、排渣系统，23、铣轮传动系统，24、左铣轮，25、右铣轮，26、管子，27、主推油缸装置，28、斗头装置，29、纠偏系统Ⅱ。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1至图3所示，一种一机两用型地下连续墙施工设备，包括主机1，用于实现主机行走功能及履带伸缩的行走装置2，用于实现上车回转的回转装置3，用于调节工作装置工作范围的臂架9，用于实现工作装置提升/下放功能的卷扬装置4，驾驶室5，以及作为工作装置的双轮铣槽机17和抓斗体18，其特征在于，所述双轮铣槽机17和抓斗体18可根据需求更换悬挂在臂架9上，实现不同的施工；所述驾驶室5用于实现全车动作的操作及不同工作装置操作的切换。
优选地，所述臂架9的上半段安装有上卷盘机构11，下半段安装有下卷盘机构7，臂架9的顶部安装有导向轮组件15；上、下卷盘机构11、7上缠绕的胶管经导向轮组件15的导向作用下从臂架9顶部并行垂下合并成胶管组16，并与双轮铣槽机17或抓斗体18连接。其中，胶管的数量满足双轮铣槽机或抓斗体施工时的需求。一般双轮铣槽机施工时需要连接六根胶管，而连续墙液压抓斗施工时，只需要连接两根胶管。
优选地，所述下卷盘机构7可包括一对对称安装在臂架9两侧并能同步转动的大卷盘8，大卷盘8为双层卷盘；上卷盘机构11可包括一对对称安装在臂架9两侧并能同步转动的小卷盘12，小卷盘12为单层卷盘；单层卷盘上缠绕有单层胶管13，双层卷盘上缠绕有双层胶管10。这样的布置节省了整机的空间，节省了管路成本及复杂的导向装置。在实现连续墙抓斗功能时，在浅地层时也可以使用上部卷盘，提高卷盘的利用率。
优选地，所述导向轮组件15包括一对安装在臂架9上端的导向轮架以及分别转动安装在每个导向轮架上的导向轮；每个导向轮上开设三道沟槽，分别用于缠绕一个单层卷盘上的单股胶管13以及一个双层卷盘上的双股胶管10。当然，导向轮组件15也可以是其他结构形式，只要能满足施工目的即可。
作为本发明的进一步改进，所述卷扬装置4有两套，每个卷扬装置中的卷筒上缠绕有卷扬钢丝绳12，卷扬钢丝绳12绕过安装在臂架9顶端的鹅头架滑轮13悬挂双轮铣槽机17或抓斗体18，通过卷筒的正反转实现双轮铣槽机17或抓斗体18的提升/下放。
如图2所示，所述双轮铣槽机17包括纠偏系统Ⅰ21、铣轮传动系统243、排渣系统22以及左、右铣轮24、25，在铣轮铣削施工中，当驾驶室显示铣轮处于倾斜状态时，通过操控纠偏系统Ⅰ21实现纠偏；左、右铣轮24、25分别连接五根胶管并给供油、泄油实现正反转；排渣系统22由管子26连接而成，且管子26的下端接一根胶管，该胶管用于向排渣系统供气实现反循环排渣。
如图3所示，所述抓斗体4包括纠偏系统Ⅱ29、主推油缸装置27及斗头装置28，在施工过程中，当驾驶室显示抓斗体倾斜时，通过操控纠偏系统Ⅱ29实现纠偏。
进一步，所述驾驶室7内布置有抓斗操作面板、双轮铣槽机操作面板和通用显示屏，通过控制可显示施工状态、使用状态及整机故障信息。
进一步，还可包括向双轮铣槽机中的排渣系统提供动力气源的空压机19，当进行双轮铣槽机施工时，启动空压机19提供动力气源，给双轮铣槽机中的排渣系统供气实现反循环排渣。如图1和图2所示，空压机19可通过软管20与上卷盘机构11中的一个单股胶管的一端连接；该单股胶管的另一端绕过导向轮组件15与双轮铣槽机17中排渣系统22的管子26的下端连接，从而给双轮铣槽机中的排渣系统供气实现反循环排渣。
当用于双轮铣槽机施工时，需要连接六根胶管。此时，布置在臂架9下部的双层卷盘上缠绕两根要求同步伸缩的胶管(即双层胶管)，布置在臂架9上部的单层卷盘上缠绕一根胶管，臂架9两侧同时对称布置的可同步转动的大、小卷盘共可以控制六根胶管，从而满足双轮铣槽机中的铣削工作装置的胶管布置要求。这些胶管形成胶管组16，与卷扬钢丝绳6连接到双轮铣槽机17上端接头及球阀上。当操作界面切换到双轮铣槽机模式时，打开空压机19给供高压气，操作面板调节铣轮铣削速度在合适范围铣削，边铣削边通过反循环排渣；同时在铣削过程中根据铣削垂直度情况实现纠偏等功能。
当用于连续墙液压抓斗施工时，只需要连接两根胶管。此时，可以仅利用布置在臂架9下部的双层卷盘中的一层卷盘进行胶管的缠绕即可以满足深层、浅层连续墙体的施工。同时也可以利用布置在臂架9上部的单层卷盘缠绕一根胶管，满足浅层连续墙体的施工。两根胶管分别接到主推油缸装置27上，通过油缸行程推动斗头装置28的开闭，实现抓取土的功能。
由上述结构可见，本发明可通过更换悬挂在臂架上的装置，实现双轮铣槽机和抓斗体的不同施工，实现一机两用。此外，本发明根据施工的需要使用臂架上卷盘。因液压连续墙抓斗只需要两根胶管需要导向，双轮铣槽机则有六根胶管需要导向；故可将其中的两个卷盘设计成双层导向卷盘，满足深层导向卷管，布置在臂架底端；另外设计两个较小的卷盘布置在臂架的顶端。当机器实现连续墙抓斗功能时，只使用臂架下端导程较大的双层卷盘中的一层。当机器实现双轮铣槽机功能时，臂架下端的双层卷盘全部使用，臂架上端的卷盘同步使用，可以满足双轮铣槽机功能。布局合理：卷盘布置上，可将四个卷盘同时布置在臂架上，上部卷盘直径小、导程较小，下部卷盘直径大、导程较大。这样的布置节省了整机的空间，节省了管路成本及复杂的导向装置。在实现连续墙抓斗功能时，在浅地层时也可以使用上部卷盘，提高卷盘的利用率。设备利用率高，客户可以购买一台主机，两套工作装置，在不同工况下使用不同工法，购机成本低，使用经济，满足更多客户需求。

Claims (9)

1.一种一机两用型地下连续墙施工设备，包括主机(1)，用于实现主机行走功能及履带伸缩的行走装置(2)，用于实现上车回转的回转装置(3)，用于调节工作装置工作范围的臂架(9)，用于实现工作装置提升/下放功能的卷扬装置(4)，驾驶室(5)，以及作为工作装置的双轮铣槽机(17)和抓斗体(18)，其特征在于，所述双轮铣槽机(17)和抓斗体(18)可根据需求更换悬挂在臂架(9)上，实现不同的施工；所述驾驶室(5)用于实现全车动作的操作及不同工作装置操作的切换。
2.根据权利要求1所述的一种一机两用型地下连续墙施工设备，其特征在于，所述臂架(9)的上半段安装有上卷盘机构(11)，下半段安装有下卷盘机构(7)，臂架(9)的顶部安装有导向轮组件(15)；上、下卷盘机构(11、7)上缠绕的胶管经导向轮组件(15)的导向作用下从臂架(9)顶部并行垂下合并成胶管组(16)，并与双轮铣槽机(17)或抓斗体(18)连接。
3.根据权利要求2所述的一种一机两用型地下连续墙施工设备，其特征在于，所述下卷盘机构(7)包括一对对称安装在臂架(9)两侧并能同步转动的大卷盘(8)，大卷盘(8)为双层卷盘；上卷盘机构(11)包括一对对称安装在臂架(9)两侧并能同步转动的小卷盘(12)，小卷盘(12)为单层卷盘；单层卷盘上缠绕有单层胶管(13)，双层卷盘上缠绕有双层胶管(10)。
4.根据权利要求3所述的一种一机两用型地下连续墙施工设备，其特征在于，所述导向轮组件(15)包括一对安装在臂架(9)上端的导向轮架以及分别转动安装在每个导向轮架上的导向轮；每个导向轮上开设三道沟槽，分别用于缠绕一个单层卷盘上的单股胶管(13)以及一个双层卷盘上的双股胶管(10)。
5.根据权利要求1所述的一种一机两用型地下连续墙施工设备，其特征在于，所述卷扬装置(4)有两套，每个卷扬装置中的卷筒上缠绕有卷扬钢丝绳(12)，卷扬钢丝绳(12)绕过安装在臂架(9)顶端的鹅头架滑轮(13)悬挂双轮铣槽机(17)或抓斗体(18)，通过卷筒的正反转实现双轮铣槽机(17)或抓斗体(18)的提升/下放。
6.根据权利要求1所述的一种一机两用型地下连续墙施工设备，其特征在于，所述双轮铣槽机(17)包括纠偏系统Ⅰ(21)、铣轮传动系统(243)、排渣系统(22)以及左、右铣轮(24、25)，在铣轮铣削施工中，当驾驶室显示铣轮处于倾斜状态时，通过操控纠偏系统Ⅰ(21)实现纠偏；左、右铣轮(24、25)分别连接五根胶管并给供油、泄油实现正反转；排渣系统(22)由管子(26)连接而成，且管子(26)的下端接一根胶管。
7.根据权利要求1所述的一种一机两用型地下连续墙施工设备，其特征在于，所述抓斗体(4)包括纠偏系统Ⅱ(29)、主推油缸装置(27)及斗头装置(28)，在施工过程中，当驾驶室显示抓斗体倾斜时，通过操控纠偏系统Ⅱ(29)实现纠偏。
8.根据权利要求1所述的一种一机两用型地下连续墙施工设备，其特征在于，所述驾驶室(7)内布置有抓斗操作面板、双轮铣槽机操作面板和通用显示屏，通过控制可显示施工状态、使用状态及整机故障信息。
9.根据权利要求1所述的一种一机两用型地下连续墙施工设备，其特征在于，还包括向双轮铣槽机中的排渣系统提供动力气源的空压机(19)，当进行双轮铣槽机施工时，启动空压机(19)提供动力气源，给双轮铣槽机中的排渣系统供气实现反循环排渣。
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