CN107448140A - 一种旋挖设备和旋挖施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及管廊技术领域，具体而言，涉及一种旋挖设备和旋挖施工方法。一种旋挖设备，其包括支撑体、旋挖本体、旋挖头、第一动力装置；旋挖头设置在旋挖本体上，旋挖本体可活动地设置在支撑体上；第一动力装置的一端与旋挖头传动连接；旋挖头包括转轴和叶片，叶片沿转轴的长度方向从转轴的一端螺旋延伸至转轴的另一端；转轴与旋挖本体平行，旋挖本体被构造成沿垂直于旋挖本体长度方向移动以推动旋挖头前进。这样的旋挖设备结构简单、使用方便，能够高效地完成旋挖的工作。本发明还提供一种基于上述旋挖设备的旋挖施工方法。

Description

一种旋挖设备和旋挖施工方法

技术领域

本发明涉及管廊技术领域，具体而言，涉及一种旋挖设备和旋挖施工方法。

背景技术

旋挖作为基建领域常用的施工方式，具有机械化程度高、适合大型施工要求的特点。然而现有的旋挖设备是通过旋挖钻机的运动实现旋挖作业，其使用过程受到旋挖机体本身较多的限制，例如其旋挖深度低，且不能自动导出沙土，这样造成了较多的使用上的不便，不利于提高管廊施工的便捷性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种旋挖设备，其能够使得管廊施工中旋挖的效率高而稳定。

本发明的另一目的在于提供一种包括上述旋挖设备的旋挖施工方法，其能够方便、快捷地完成管廊施工、保障施工的高效性。

本发明的实施例是这样实现的：

一种旋挖设备，其包括支撑体、旋挖本体、旋挖头、第一动力装置；旋挖头设置在旋挖本体上，旋挖本体可活动地设置在支撑体上；第一动力装置的一端与旋挖头传动连接；旋挖头包括转轴和叶片，叶片沿转轴的长度方向从转轴的一端螺旋延伸至转轴的另一端；转轴与旋挖本体平行，旋挖本体被构造成沿垂直于旋挖本体长度方向移动以推动旋挖头前进。

旋挖设备因为其具有机械化程度高、操作方便的特点，在管廊施工中常有运用，然而发明人发现，现有的旋挖设备的旋挖深度低，高度不够，不能高效地完成预定深度的挖土，更不能完成自动导出沙土，这样造成了较多的使用上的不便，不利于提高管廊施工的便捷性。据此发明人发明了本案中的旋挖设备。

旋挖设备的支撑体用于支持整个设备的重量，同时其也起到推进旋挖设备前进的作用。旋挖头设置在旋挖本体上，旋挖本体可活动地设置在支撑体上，如此使得旋挖头能够较灵活地运动，同时分散的设置方式，相较于旋挖头直接设置在支撑体上能够保障旋挖头作为关键设备的可靠性。第一动力装置的一端与旋挖头传动连接，该动力装置主要负责旋挖头的旋转，以完成最主要的动力分配的任务。旋挖头包括转轴和叶片，叶片沿转轴的长度方向从转轴的一端螺旋延伸至转轴的另一端，如此，随着旋挖头的旋转，叶片据其螺旋设置的特性能够方便地完成沙土的导出，且方便、快捷、高效。转轴与旋挖本体平行，旋挖本体被构造成沿垂直于旋挖本体长度方向移动以推动旋挖头前进。综上，这样的旋挖设备使用方便、结构简单，能够保障高效、稳定地完成管廊施工的建设。

在本发明的一种实施例中：

上述旋挖设备还包括导出装置，导出装置设置在旋挖头的顶部；

导出装置具备导出面，导出面从旋挖头的叶片延伸至远离旋挖头的位置。

在本发明的一种实施例中：

上述导出装置还包括排土机构；

排土机构可自由转动地设置在导出面的上方；

排土机构的转动方向与旋挖头的长度方向垂直。

在本发明的一种实施例中：

上述旋挖设备还包括稳固装置；

稳固装置的一端与旋挖头的转轴可转动地连接，稳固装置的另一端与旋挖本体连接。

在本发明的一种实施例中：

在沿支撑体的高度方向上，旋挖本体可伸缩地设置在支撑体上。

在本发明的一种实施例中：

上述旋挖设备还包括第一连接件；

第一连接件的一端设置在支撑体上，第一连接件的另一端可伸缩地与旋挖本体连接。

在本发明的一种实施例中：

上述旋挖设备还包括连接装置；

第一动力装置的一端与旋挖头传动连接，第一动力装置的另一端通过连接装置可活动地设置在支撑体上。

在本发明的一种实施例中：

上述旋挖头还包括刃口部；

刃口部位于旋挖头的底部，且刃口部延伸至旋挖本体的底部外侧。

在本发明的一种实施例中：

上述旋挖头的叶片还包括多个旋挖齿；

旋挖齿均设置在叶片的边缘。

一种旋挖施工方法，其旋挖施工方法基于上述任意一项的旋挖设备；旋挖施工方法包括至少以下步骤中任意一个：

旋挖步骤：第一动力装置驱动旋挖头转动，从而旋转挖除土石；被挖除的土石沿螺旋叶片的延伸方向自下而上地提升并从叶片的顶部排出；

移动步骤：移动支撑体，使支撑体沿垂直于旋转头高度的方向前进。

旋挖施工方法通过旋挖步骤以完成土石的旋挖，且顺利地将土石从旋挖处排出到设备外部；移动步骤则将旋挖设备向前推进，使得沿旋挖设备前进方向的土方能够被旋挖出预设尺寸的凹槽，该凹槽用于放置管廊护盾，以便进行管廊铺设的工作。

本发明实施例的有益效果是：

一种旋挖设备，其包括支撑体、旋挖本体、旋挖头、第一动力装置。使用时，旋挖设备的支撑体用于支持整个设备的重量，同时其也起到推进旋挖设备前进的作用。旋挖头设置在旋挖本体上，旋挖本体可活动地设置在支撑体上，如此使得旋挖头能够较灵活地运动，同时分散的设置方式，相较于旋挖头直接设置在支撑体上能够保障旋挖头作为关键设备的可靠性。第一动力装置的一端与旋挖头传动连接，该动力装置主要负责旋挖头的旋转，以完成最主要的动力分配的任务。旋挖头包括转轴和叶片，叶片沿转轴的长度方向从转轴的一端螺旋延伸至转轴的另一端，如此，随着旋挖头的旋转，叶片据其螺旋设置的特性能够方便地完成沙土的导出，且方便、快捷、高效。转轴与旋挖本体平行，旋挖本体被构造成沿垂直于旋挖本体长度方向移动以推动旋挖头前进。综上，这样的旋挖设备使用方便、结构简单，能够保障高效、稳定地完成管廊施工的建设。

一种旋挖施工方法，其旋挖施工方法基于上述任意一项的旋挖设备；旋挖施工方法包括至少以下步骤中任意一个：旋挖步骤：第一动力装置驱动旋挖头转动，从而旋转挖除土石；被挖除的土石沿螺旋叶片的延伸方向自下而上地提升并从叶片的顶部排出；移动步骤：移动支撑体，使支撑体沿垂直于旋转头高度的方向前进。旋挖施工方法通过旋挖步骤以完成土石的旋挖，且顺利地将土石从旋挖处排出到设备外部；移动步骤则将旋挖设备向前推进，使得沿旋挖设备前进方向的土方能够被旋挖出预设尺寸的凹槽，该凹槽用于放置管廊护盾，以便进行管廊铺设的工作。综上，这样的旋挖施工方法，方便、快捷，能够高效、稳定地满足管廊施工的需要。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例一中的旋挖设备的结构示意图；

图2为图1的一个视角的局部放大图；

图3为图1的剖视图；

图4为图1的另一个视角的局部放大图。

图标：10-旋挖设备；100-支撑体；110-轨道；121-第一滑块；122-第二滑块；200-旋挖本体；300-旋挖头；310-转轴；320-叶片；400-第一动力装置；410-次级动力装置；500-导出装置；510-导出面；600-排土机构；620-星形装置；700-稳固装置；710-第一连接件；850-连接装置；851-刃口部；852-旋挖齿。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，若出现术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例

请参照图1，图1为本发明实施例提供的一种旋挖设备10的结构示意图。从图1中可以看出一种旋挖设备10，其包括支撑体100、旋挖本体200、旋挖头300和第一动力装置400。

旋挖头300设置在旋挖本体200上，旋挖本体200可活动地设置在支撑体100上；第一动力装置400的一端与旋挖头300传动连接；旋挖头300包括转轴310和叶片320，叶片320沿转轴310的长度方向从转轴310的一端螺旋延伸至转轴310的另一端；转轴310与旋挖本体200平行，旋挖本体200被构造成沿垂直于旋挖本体200长度方向移动以推动旋挖头300前进。

旋挖设备10因为其具有机械化程度高、操作方便的特点，在管廊施工中常有运用，然而发明人发现，现有的旋挖设备10的旋挖深度低，高度不够，不能高效地完成预定深度的挖土，更不能完成自动导出沙土，这样造成了较多的使用上的不便，不利于提高管廊施工的便捷性。据此发明人发明了本案中的旋挖设备10。

旋挖设备10的支撑体100用于支持整个设备的重量，同时其也起到推进旋挖设备10前进的作用。旋挖头300设置在旋挖本体200上，旋挖本体200设置在支撑体100上，如此使得旋挖头300能够较灵活地运动，同时分散的设置方式，相较于旋挖头300直接设置在支撑体100，这样的方式能够保障旋挖头300作为关键设备的可靠性。第一动力装置400的一端与旋挖头300连接，该动力装置主要负责旋挖头300的旋转，以完成最主要的动力分配的任务。旋挖头300包括转轴310和叶片320，叶片320沿转轴310的长度方向从转轴310的一端螺旋延伸至转轴310的另一端，如此，随着旋挖头300的旋转，叶片320据其螺旋设置的特性能够方便地完成沙土的导出，且方便、快捷、高效。转轴310与旋挖本体200平行，旋挖本体200被构造成沿垂直于旋挖本体200长度方向移动以推动旋挖头300前进。综上，这样的旋挖设备10使用方便、结构简单，能够保障高效、稳定地完成管廊施工的建设。

需要说明的是，在本实施例中，第一动力装置400包括两个次级动力装置410，上述两个次级动力装置410分别通过齿轮传动装置将动力共同输送到旋挖头300上以实现旋挖头300完成相应的工作。这样的设置方式一方面实现了较小的动力装置组合而输出较大的动力；另一方面即使出现一个次级动力装置410损坏的情况，旋挖头300也能实现工作，如此保障了旋挖头300的正常工作。

图2为图1的局部放大图，从图2中可以清晰地看出，旋挖头300顶部的结构细节。

请结合参照图1和图2，可以看出，在本发明的本实施例中，上述旋挖设备10还包括导出装置500，导出装置500设置在旋挖头300的顶部；导出装置500具备导出面510，导出面510从旋挖头300的叶片320延伸至远离旋挖头300的位置。

在本发明的本实施例中，上述导出装置500还包括排土机构600；排土机构600可自由转动地设置在导出面510的上方；排土机构600的转动方向与旋挖头300的长度方向垂直。在本实施例中，排土机构600中部设置有呈十字布置的星形装置620，该星形装置620能够便捷地分离导出的土石。

在本发明的本实施例中，上述旋挖设备10还包括稳固装置700；稳固装置700的一端与旋挖头300的转轴310可转动地连接，稳固装置700的另一端与旋挖本体200连接。稳固装置700设置在旋挖头300的中部，且将叶片320分为上下两段，这样的设置方式保障了旋挖头300在高度方向上的稳定性，保障了结构的完整性，提高了设备的安全性。

图3为图1一个视角的剖视图，以示出旋挖设备10的内部结构细节。

在本发明的本实施例中，在沿支撑体100的高度方向，上述旋挖本体200可伸缩地设置在支撑体100上。

在本发明的本实施例中，上述旋挖设备10还包括第一连接件710；第一连接件710的一端设置在支撑体100上，第一连接件710的另一端可伸缩地与旋挖本体200连接。可选地，在本实施例中，第一连接件710为液压缸，液压缸的缸体设置在支撑体100上，液压缸的活塞杆远离缸体的端部设置在旋挖主体上，如此使得旋挖头300能够在支撑体100高度方向自由移动，提高了旋挖设备10的灵活性。

需要说明的是，支撑体100的高度方向设置有轨道110。旋挖本体200与上述的支撑体100滑动连接。进一步地，在本实施例中，支撑体100上还设置有第一滑块121，该第一滑块121与轨道110滑动连接以限位旋挖本体200垂直于支撑体100高度方向的位移。

可选地，当液压缸的活塞杆伸长时，以带动旋挖本体200沿支撑体100高度方向上移；当液压缸的活塞杆缩短时，以带动旋挖本体200沿支撑体100高度方向下移。

图4为图1的另一个视角的局部放大图。

进一步地，参照图4，在本发明的本实施例中，上述旋挖设备10还包括连接装置850；第一动力装置400还通过连接装置850设置在支撑体100上；连接装置850沿支撑体100的高度方向与支撑体100可活动地连接。

可选地，支撑体100还包括第二滑块122，该第二滑块122与轨道110滑动连接以限位第一动力装置400与支撑体100高度方向的位移。需要说明的是，这里将旋挖本体200与连接装置850分开设置，以使得第一动力装置400与设置在旋挖本体200的旋挖头300传动连接，改善了第一动力装置400与旋挖本体200固定连接产生的过大刚性冲击的情况。

不难理解，在其他实施例中，第一动力装置400也可以与旋挖本体200固定连接。

在本发明的本实施例中，上述旋挖头300还包括刃口部851；刃口部851位于旋挖头300的底部，且刃口部851延伸至旋挖本体200的底部外侧。

刃口部851一方面使旋挖头300具有更好地完成旋挖的动作，有利于疏松待旋挖的土石；另一方面，由于旋挖设备10整体巨大的重量，刃口部851能够较好地支撑旋挖设备10的重力，避免旋挖时出现栽头的现象。

在本发明的本实施例中，上述旋挖头300的叶片320还包括多个旋挖齿852；旋挖齿852均设置在叶片320的边缘。

旋挖齿852由特殊的合金制作而成，同时其具有更多特别的特性，例如更好的机械强度和耐热性等，如此有利于增强旋挖头300工作的工作效率、可以适应更多的工作场景、且提高旋挖设备10的使用寿命。

本发明的本实施例还提供一种旋挖施工方法，其旋挖施工方法基于上述任意一项的旋挖设备10；旋挖施工方法包括至少以下步骤中任意一个：

旋挖步骤：第一动力装置400驱动旋挖头300转动，从而旋转挖除土石；被挖除的土石沿螺旋叶片320的延伸方向自下而上地提升并从叶片320的顶部排出；

移动步骤：移动支撑体100，使支撑体100沿垂直于旋转头高度的方向前进。

旋挖施工方法通过旋挖步骤以完成土石的旋挖，且顺利地将土石从旋挖处排出到设备外部；移动步骤则将旋挖设备10向前推进，使得沿旋挖设备10前进方向的土方能够被旋挖出预设尺寸的凹槽，该凹槽用于放置管廊护盾，以便进行管廊铺设的工作。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种旋挖设备，其特征在于：

包括支撑体、旋挖本体、旋挖头、第一动力装置；

所述旋挖头设置在所述旋挖本体上，所述旋挖本体可活动地设置在所述支撑体上；

所述第一动力装置的一端与所述旋挖头传动连接；

所述旋挖头包括转轴和叶片，所述叶片沿所述转轴的长度方向从所述转轴的一端螺旋延伸至所述转轴的另一端；

所述转轴与所述旋挖本体平行，所述旋挖本体被构造成沿垂直于所述旋挖本体长度方向移动以推动旋挖头前进。

2.根据权利要求1所述的旋挖设备，其特征在于：

所述旋挖设备还包括导出装置，所述导出装置设置在旋挖头的顶部；

所述导出装置具备导出面，所述导出面从所述旋挖头的所述叶片延伸至远离所述旋挖头的位置。

3.根据权利要求2所述的旋挖设备，其特征在于：

所述导出装置还包括排土机构；

所述排土机构可自由转动地设置在所述导出面的上方；

所述排土机构的转动方向与所述旋挖头的长度方向垂直。

4.根据权利要求1所述的旋挖设备，其特征在于：

所述旋挖设备还包括稳固装置；

所述稳固装置的一端与所述旋挖头的转轴可转动地连接，所述稳固装置的另一端与所述旋挖本体连接。

5.根据权利要求1所述的旋挖设备，其特征在于：

在沿所述支撑体的高度方向上，所述旋挖本体可伸缩地设置在支撑体上。

6.根据权利要求5所述的旋挖设备，其特征在于：

所述旋挖设备还包括第一连接件；

所述第一连接件的一端设置在所述支撑体上，所述第一连接件的另一端可伸缩地与所述旋挖本体连接。

7.根据权利要求6所述的旋挖设备，其特征在于：

所述旋挖设备还包括连接装置；

所述第一动力装置还通过所述连接装置设置在所述支撑体上；

所述连接装置沿所述支撑体的高度方向与所述支撑体可活动地连接。

8.根据权利要求1所述的旋挖设备，其特征在于：

所述旋挖头还包括刃口部；

所述刃口部位于所述旋挖头的底部，且所述刃口部延伸至所述旋挖本体的底部外侧。

9.根据权利要求1所述的旋挖设备，其特征在于：

所述旋挖头的所述叶片还包括多个旋挖齿；

所述旋挖齿均设置在所述叶片的边缘。

10.一种旋挖施工方法，其特征在于：

所述旋挖施工方法基于权利要求1-9中任意一项的旋挖设备；所述旋挖施工方法包括至少以下步骤中任意一个：

旋挖步骤：所述第一动力装置驱动所述旋挖头转动，从而旋转挖除土石；被挖除的土石沿螺旋叶片的延伸方向自下而上地提升并从叶片的顶部排出；

移动步骤：移动所述支撑体，使所述支撑体沿垂直于旋转头高度的方向前进。