CN110836124B - 一种隧道施工用移动式排水装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种隧道施工用移动式排水装置，涉及隧道施工技术领域，包括小车、搅拌机构、两个储水箱一、若干个储水箱二、吸水管以及喷水管，本发明采用移动式排水的方式，能够根据隧道内的实际情况，及时进行排水作业，做到任意点位的排水工作，提高了其使用的灵活性，效率高，且借助于小车实现污水的转运，转移速度快，整个装置体积小，行走于既有的轨道之上，显著降低了对施工作业的影响，所述的排水装置中采用搅拌+补水的方式，搅拌机构对污水进行搅拌的同时，其能够带动摇摆式喷水机构作业，向污泥中摇摆式地注入一定量的高压水源，进行稀释，以实现污水的顺利排出，降低了结构的复杂程度，便于布置，降低了成本，实现了同步控制。
Description
技术领域
本发明属于隧道施工技术领域，具体涉及一种隧道施工用移动式排水装置。
背景技术
隧道施工中，由于一般位于山体或地下进行，会产生很多夹杂着污泥的污水，目前对于这些污水的排泄采用的方式多为固定式，即设置排水管来进行，然而，排水管的布设占用了较多的施工空间，不仅影响了施工作业，还有可能会间接对排水管造成伤害，且施工结束后，还需要花费人力物力将排水管收起并撤走，显然不够经济实用。而且，由于夹杂着很多污泥，排泄过程中容易对管道造成堵塞，影响污水的顺利排出。此外，由于隧道内排污点较多，需要频繁调整排水管的抽水端的位置，给施工人员带来了一定的困扰。虽然现有技术中也公开了采用喷水稀释+搅拌的方式来实现污泥较多区域的清理工作，但是其多采用的是两套设备，即喷水稀释需要采用增压泵及其附属设备，稀释过程液体流速一般均为恒定，冲刷效果不好，若需要实现摇摆式喷洒，则需要加装相应摇摆驱动设备，显然提高了成本并需要预留相应的设备安装空间，搅拌采用搅拌机构，两者相互独立，需要单独控制，不利于实现作业的同步。
发明内容
本发明的目的在于提供一种隧道施工用移动式排水装置，以解决上述提到的现有技术中导致的上述缺陷。
一种隧道施工用移动式排水装置，包括小车、搅拌机构、两个储水箱一、若干个储水箱二、吸水管以及喷水管，所述小车的前后两端安装有牵引机构并借助于动力装置行走于隧道内的轨道上，所述搅拌机构安装于小车的顶部并借助于横向推送机构实现其沿着小车的长度方向往复水平移动，两个所述的储水箱一安装于小车的顶部并位于横向推送机构的两侧，储水箱一借助于水管连接至摇摆式喷水机构以实现在搅拌机构工作的同时实施摇摆式喷水，摇摆式喷水机构连接至横向推送机构并由横向推送机构提供动力源，储水箱一的顶部设有支撑结构，若干个所述储水箱二设于支撑结构上并在竖直方向上叠放设置，储水箱二的一侧设有两个水管接头，相邻两个储水箱二之间的水管接头通过水管连通，最下端的储水箱二借助于水管接头连接至抽水泵的进水端，抽水泵的出水端借助于水管连接至所述的吸水管，所述吸水管借助于角度调节机构实现吸水管入口端的高度的调节。
优选的，所述包括支板和若干个固定于支板底面的搅拌杆，所述支板滑动连接于小车底部的滑槽内。
优选的，所述横向推送机构包括支座、驱动电机和摇臂，所述支座固定于小车的上部，驱动电机安装于支座上且其输出端连接至摇臂，摇臂的另一端滑动连接于带有导向槽的导向件内，导向槽的长度方向与小车的长度方向垂直，导向件的下端连接有底板，底板通过多个连接部连接至支板；
所述摇摆式喷水机构包括排水泵、喷水管、轴承、从动槽轮、主动齿轮、拨头以及齿条，所述排水泵安装于其中一个储水箱一的侧面并借助于水管连接至两个储水箱一的内部，排水泵的出水端通过水管套设于喷水管内并与其间隙配合，所述喷水管通过轴承转动连接于小车车体上的通孔内，所述从动槽轮套设于喷水管的上端并与其过盈配合，所述拨头连接于主动齿轮的一侧并与其一体成型，拨头与从动槽轮配合，主动齿轮与齿条配合，齿条固定于导向件的下端，主动齿轮上端面还设有与从动槽轮配合的拨盘。
优选的，所述角度调节机构包括铰接座、电动推杆以及连接座，所述吸水管的侧面铰接于铰接座上，电动推杆的一端铰接于吸水管侧面的连接柱上，其另一端铰接至所述的连接座上，连接座安装于小车的一端。
优选的，所述储水箱二的底部设有若干定位槽，储水箱二的顶部设有与定位槽配合的定位柱。
优选的，所述排水泵通过固定座固定于小车上。
本发明的优点在于：
（1）本发明采用移动式排水的方式，能够根据隧道内的实际情况，及时进行排水作业，做到任意点位的排水工作，提高了其使用的灵活性，效率高，且借助于小车实现污水的转运，转移速度快，整个装置体积小，行走于既有的轨道之上，显著降低了对施工作业的影响。
（2）本发明的排水装置中采用搅拌+补水的方式，遇到一些污泥较多的地方，搅拌机构对污水进行搅拌的同时，其能够带动摇摆式喷水机构作业，借助于摇摆式的喷水管向污泥中地注入一定量的高压水源，进行冲刷、稀释，同时，增大喷水的作业面积，以实现污水的顺利排出，不会造成管道的堵塞。同时，由于两套设备采用同一套动力源，显著降低了结构的复杂程度，便于布置，降低了成本，实现了同步控制。
（3）本发明的储水箱二采用多个且叠放在一起，以根据隧道内的污水量的多少来增减相应的储水箱，如此，可以更有效地利用排水装置进行排水作业，且储水箱二上设置的定位槽和定位柱，也有利于其叠放在一起，不会产生滑移。
（4）本发明的稀释过程中，采用自带的水源，无需布设相关的进水管道，有利于长距离的隧道施工，灵活性高，能适应复杂施工环境的排水清理作业。
附图说明
图1、图2为本发明不同视角的结构示意图。
图3为本发明去掉储水箱二后的俯视图。
图4为本发明中搅拌机构、横向推送机构及摇摆式喷水机构部分的结构示意图。
图5（a）、（b）为本发明中横向推送机构不同视角的部分爆炸图。
图6为本发明中小车底部的结构示意图。
图7为本发明中角度调节机构的侧视图。
图8、图9为本发明中储水箱二不同视角的结构示意图。
图10为本发明中支撑结构的结构示意图。
图11为本发明中主动齿轮、拨头及拨盘部分的结构示意图。
图12为本发明中小车车体、喷水管及搅拌杆部分的侧视图。
其中，1-小车，2-搅拌机构，21-支板，22-搅拌杆，3-横向推送机构，31-支座，32-驱动电机，33-摇臂，34-导向件，35-底板，36-连接部，4-储水箱一，41-水管接头，5-储水箱二，6-吸水管，7-喷水管，8-摇摆式喷水机构，81-排水泵，82-喷水管，83-轴承，84-从动槽轮，85-主动齿轮，86-拨头，87-齿条，88-拨盘，9-抽水泵，10-水管，12-固定环，13-定位槽，14-定位柱，15-圆柱槽，16-角度调节机构，161-铰接座，162-电动推杆，163-连接座，164-缺口，17-牵引机构，18-支撑结构。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1至图12所示，一种隧道施工用移动式排水装置，包括小车1、搅拌机构2、两个储水箱一4、若干个储水箱二5、吸水管6以及喷水管82，所述小车1的前后两端安装有牵引机构17并借助于动力装置行走于隧道内的轨道上，所述搅拌机构2安装于小车1的顶部并借助于横向推送机构3实现其沿着小车的长度方向往复水平移动，两个所述的储水箱一4安装于小车1的顶部并位于横向推送机构3的两侧，储水箱一4借助于水管10连接至摇摆式喷水机构8以实现在搅拌机构2工作的同时实施摇摆式喷水，摇摆式喷水机构8的出水端连接有所述的喷水管82，摇摆式喷水机构8通过连杆86连接至横向推送机构3并由横向推送机构3提供动力源，储水箱一4的顶部设有支撑结构18，支撑结构18包括支撑脚和支撑板，支撑板安装于支撑脚的顶部，支撑脚安装于储水箱一4的顶部，若干个所述储水箱二5设于支撑结构18上并在竖直方向上叠放设置，储水箱二5的一侧设有两个水管接头41，相邻两个储水箱二5之间的水管接头41通过水管10连通，最下端的储水箱二5借助于水管接头41连接至抽水泵9的进水端，抽水泵9的出水端借助于水管10连接至所述的吸水管6，所述吸水管6借助于角度调节机构16实现吸水管6入口端的高度的调节。为了避免与吸水管6连接的水管10对搅拌过程产生影响，可借助于固定环12将小车1下方的水管10固定在小车1的底面。
在本实施例中，所述包括支板21和若干个固定于支板21底面的搅拌杆22，所述支板21滑动连接于小车1底部的滑槽内。
在本实施例中，所述横向推送机构3包括支座31、驱动电机32和摇臂33，所述支座31固定于小车的上部，驱动电机32安装于支座31上且其输出端连接至摇臂33，摇臂33的另一端滑动连接于带有导向槽的导向件34内，导向槽的长度方向与小车1的长度方向垂直，导向件34的下端连接有底板35，底板35通过多个连接部36连接至支板21，连接部36滑动连接于小车1内的活动槽内；
所述摇摆式喷水机构8包括排水泵81、喷水管82、轴承83、从动槽轮84、主动齿轮85、拨头86以及齿条87，所述排水泵81安装于其中一个储水箱一4的侧面并借助于水管10连接至两个储水箱一4的内部，排水泵81的出水端通过水管10套设于喷水管82内并与其间隙配合，所述喷水管82通过轴承83转动连接于小车1车体上的通孔内，所述从动槽轮84套设于喷水管82的上端并与其过盈配合，所述拨头86连接于主动齿轮85的一侧并与其一体成型，拨头86与从动槽轮84配合，主动齿轮85与齿条87配合，齿条87固定于导向件34的下端，主动齿轮85上端面还设有与从动槽轮84配合的拨盘88。
在本实施例中，所述角度调节机构16包括铰接座161、电动推杆162以及连接座163，所述吸水管6的侧面铰接于铰接座161上，电动推杆162的一端铰接于吸水管6侧面的连接柱上，其另一端铰接至所述的连接座163上，连接座163安装于小车1的一端。
在本实施例中，所述储水箱二5的底部设有若干定位槽52，储水箱二5的顶部设有与定位槽52配合的定位柱51，支撑板上也设置有定位柱51。如此，可实现储水箱二5之间的定位，防止产生滑移。
在本实施例中，所述排水泵81通过固定座固定于小车1上。
工作过程及原理：首先，动力装置如机车拉动小车1移动至污水区，接着驱动电机32启动并驱动摇臂33转动，摇臂3驱动导向件34沿着小车的长度方向做水平往复移动，与此同时，随着导向件34的往复移动，其带动齿条87也做往复移动，齿条87驱动主动齿轮85往复旋转，进而驱动从动槽轮84也做往复摆动，最终带动喷水管82也做往复摆动，经排水泵81增压后的水源会高速喷向搅拌区，与搅拌机构2配合使用，能够将污水区内浓稠的污泥冲刷、稀释并搅拌，增大喷水的作业面积，利于污水的抽吸，省去了相关的稀释设备，接着借助于电动推杆162调节吸水管6的入口端的位置，接着打开抽水泵9对污水进行排泄，抽至储水箱二5内。排水结束后，关闭驱动电机32及抽水泵9，借助于动力装置将小车1转移至隧道外，将储水箱二5内的污水排出即可。
本发明在具体实施时，可将多个排水装置连接在一起，以满足污水量大的情况下的排水工作。对于污泥较少的区域，可在关闭排水泵81，如此，只会执行搅拌作业，不进行相关的稀释作业。
由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。
Claims (3)
1.一种隧道施工用移动式排水装置，其特征在于，包括小车（1）、搅拌机构（2）、两个储水箱一（4）、若干个储水箱二（5）、吸水管（6）以及喷水管（82），所述小车（1）的前后两端安装有牵引机构（17）并借助于动力装置行走于隧道内的轨道上，所述搅拌机构（2）安装于小车（1）的顶部并借助于横向推送机构（3）实现其沿着小车的长度方向往复水平移动，两个所述的储水箱一（4）安装于小车（1）的顶部并位于横向推送机构（3）的两侧，储水箱一（4）借助于水管（10）连接至摇摆式喷水机构（8）以实现在搅拌机构（2）工作的同时实施摇摆式喷水，摇摆式喷水机构（8）连接至横向推送机构（3）并由横向推送机构（3）提供动力源，储水箱一（4）的顶部设有支撑结构（18），若干个所述储水箱二（5）设于支撑结构（18）上并在竖直方向上叠放设置，储水箱二（5）的一侧设有两个水管接头（41），相邻两个储水箱二（5）之间的水管接头（41）通过水管（10）连通，最下端的储水箱二（5）借助于水管接头（41）连接至抽水泵（9）的进水端，抽水泵（9）的出水端借助于水管（10）连接至所述的吸水管（6），所述吸水管（6）借助于角度调节机构（16）实现吸水管（6）入口端的高度的调节；
所述搅拌机构（2）包括支板（21）和若干个固定于支板（21）底面的搅拌杆（22），所述支板（21）滑动连接于小车（1）底部的滑槽内；
所述横向推送机构（3）包括支座（31）、驱动电机（32）和摇臂（33），所述支座（31）固定于小车的上部，驱动电机（32）安装于支座（31）上且其输出端连接至摇臂（33），摇臂（33）的另一端滑动连接于带有导向槽的导向件（34）内，导向槽的长度方向与小车（1）的长度方向垂直，导向件（34）的下端连接有底板（35），底板（35）通过多个连接部（36）连接至支板（21）；
所述摇摆式喷水机构（8）包括排水泵（81）、喷水管（82）、轴承（83）、从动槽轮（84）、主动齿轮（85）、拨头（86）以及齿条（87），所述排水泵（81）安装于其中一个储水箱一（4）的侧面并借助于水管（10）连接至两个储水箱一（4）的内部，排水泵（81）的出水端通过水管（10）套设于喷水管（82）内并与其间隙配合，所述喷水管（82）通过轴承（83）转动连接于小车（1）车体上的通孔内，所述从动槽轮（84）套设于喷水管（82）的上端并与其过盈配合，所述拨头（86）连接于主动齿轮（85）的一侧并与其一体成型，拨头（86）与从动槽轮（84）配合，主动齿轮（85）与齿条（87）配合，齿条（87）固定于导向件（34）的下端，主动齿轮（85）上端面还设有与从动槽轮（84）配合的拨盘（88）；
所述排水泵（81）通过固定座固定于小车（1）上。
2.根据权利要求1所述的一种隧道施工用移动式排水装置，其特征在于：所述角度调节机构（16）包括铰接座（161）、电动推杆（162）以及连接座（163），所述吸水管（6）的侧面铰接于铰接座（161）上，电动推杆（162）的一端铰接于吸水管（6）侧面的连接柱上，其另一端铰接至所述的连接座（163）上，连接座（163）安装于小车（1）的一端。
3.根据权利要求2所述的一种隧道施工用移动式排水装置，其特征在于：所述储水箱二（5）的底部设有若干定位槽（52），储水箱二（5）的顶部设有与定位槽（52）配合的定位柱（51）。
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