CN115341511A - 渠道挖筑一体成型机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及开沟渠用的挖掘机领域，特别是涉及到了一种渠道挖筑一体成型机。该渠道挖筑一体成型机包括开挖装置，开挖装置包括开挖机架，开挖机架上设有破土机构，破土机构配置有用于将破碎得到的渣土移出渠道的清渣机构，开挖装置后侧还设有衬砌装置，所述衬砌装置包括衬砌机架，所述衬砌机架上设有用于拼装预制衬砌体的拼装机构以及用于向所述拼装机构供给预制衬砌体的供给机构。与现有技术相比，本发明的渠道挖筑一体成型机能够通过衬砌装置，采用预制衬砌体直接在开挖装置挖好的沟道内进行拼装硬化作业，从而解决了现有渠道挖筑设备无法一次完成渠道开挖及硬化而导致的效率低、工期长、人工成本高、对周边自然环境及社会环境影响较大的问题。

Description

渠道挖筑一体成型机

技术领域

本发明涉及开沟渠用的挖掘机领域，特别是涉及到了一种渠道挖筑一体成型机。

背景技术

渠道挖筑是水利工程施工中重要的工作之一。目前，渠道仍主要以挖掘机辅助人工的方法开挖，掘进后再行渠面的硬化处理，这种方式施工范围大、效率低、工期长、人工成本高、对周边自然环境及社会环境影响严重。近年来，随着城市水系建设持续推进，排水防洪、蓄水调控与滨水景观的需求日益增长，人工河道与渠道的挖掘修筑工程市场稳定发展，逐步出现了一些机械化挖筑渠道的设备。

例如公布号为CN111691479A、公布日为2020年9月22日的中国发明专利申请提供了一种水利工程用挖渠装置，该水利工程用挖渠装置包括机架，机架配置有行走轮，并且设置有可通过导轨升降的挖掘机构，挖掘机构包括斗式的挖掘座，挖掘座中装配有主轴及驱动件，主轴上布置有用于松土的翅片，翅片的前端凸出于挖掘座，驱动件通过皮带与主轴传动连接。另外，机架上还设有修边组件，修边组件类似于切刀的结构，在随机架行进过程中，对渠道的边坡进行塑形。该装置在工作时，可通过机架带动挖掘机构前进，挖掘机构的主轴在驱件的驱动作用下转动并带动翅片对前方的土层进行开挖，开挖过程中得到的渣土则被向后扒给清渣皮带机，通过清渣皮带机运给机架上所设的卷扬机构后，由卷扬机构移出渠道。该水利工程用挖渠装置通过往返多次掘进，即可实现对渠道的开挖，但是无法实现对渠道的硬化，渠道硬化工作仍需专门进行。

又如公告号为CN214657338U、公告日为2021年11月9日的中国实用新型专利提供了一种渠道施工连续作业装置。该渠道施工连续作业装置包括行走机构、输送系统、挖掘机构、提升机构和倾倒机构；其中所述行走机构的前部一前一后设有顶升油缸和连接座，输送系统的带式输送机前端与所述顶升油缸连接，后端与所述连接座铰接，前端能够在顶升油缸的作用下上下摆动，挖掘机构位于所述输送系统前方，包括与所述带式输送机连接的机架和设于机架上的辊筒，辊筒上设有挖刀，挖刀在行走机构前进的过程中对前方的土层进行开挖，得到的渣土被抛到其后侧布置的提升机构，通过提升机构输送至所述输送系统，然后被输送系统输送至行走机构后部的倾倒机构，通过倾倒机构将渣土倾倒于与行走机构同步行走的运输车的车斗内运走。该渠道施工连续作业装置仍然仅仅实现了对渠道的开挖，无法实现对渠道的即时硬化。

除了上述专利申请或专利以外，公布号为CN111576525A，公布日为2020年8月25日的中国发明专利申请也公开了渠道自动开挖的装置。但是与上述两专利申请或专利中的装置一样，该装置也是仅能实现对渠道的开挖，无法实现对渠道的即时硬化，渠道挖筑仍然需要多工序进行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种渠道挖筑一体成型机，以解决现有渠道挖筑设备无法一次完成渠道开挖及硬化而导致的效率低、工期长、人工成本高、对周边自然环境及社会环境影响较大的问题。

为了解决上述问题，本发明的渠道挖筑一体成型机采用以下技术方案：渠道挖筑一体成型机，包括开挖装置，所述开挖装置包括开挖机架，所述开挖机架上设有破土机构，所述破土机构配置有用于将破碎得到的渣土移出渠道的清渣机构，所述开挖装置后侧还设有衬砌装置，所述衬砌装置包括衬砌机架，所述衬砌机架上设有用于拼装预制衬砌体的拼装机构以及用于向所述拼装机构供给预制衬砌体的供给机构。

有益效果：与现有技术相比，本发明的渠道挖筑一体成型机除了开挖装置外，还包括了衬砌装置，进行渠道挖筑作业时，能够通过所述衬砌装置，采用预制衬砌体直接在开挖装置挖好的沟道内进行拼装硬化作业，从而可一次完成对渠道的的开挖及硬化，解决现有渠道挖筑设备无法一次完成渠道开挖及硬化而导致的效率低、工期长、人工成本高、对周边自然环境及社会环境影响较大的问题。

更进一步地，所述开挖机架上还设有铲式的塑形土仓，所述开挖机架上还设有铲式的塑形土仓，所述塑形土仓内具有容纳破土机构的空间，并且塑形土仓的前端形成了能够切入地层，将需要挖除的部分限制在塑形土仓内部的切割结构，所述切割结构从前向后的投影形状与待开挖的渠道的横截面吻合。由于塑形土仓具有与待开挖的渠道的横截面吻合的横截面，在开挖过程中，可通过塑形土仓精确的控制挖得沟道的横截面形状，为后续衬砌装置进行衬砌作业提供更有利条件。

更进一步地，所述塑形土仓的底部设有漏斗口，所述清渣机构的接收渣土的部分位于所述漏斗口下。设置漏斗口的塑形土仓能够更加准确的控制渣土出土的位置，能够与清渣机构良好衔接，保证清渣机构的清渣效果。

更进一步地，所述塑形土仓内设有用于将渣土向所述漏斗口处集中的渣土集中装置。渣土集中装置能够避免渣土在塑形土仓内集中，在塑形土仓横截面较大时，还可以协助塑形土仓排渣。

更进一步地，所述渣土集中装置为绞龙输送机构。绞龙输送机构作为渣土集中装置具有便于布置，移渣效果好的优点。

更进一步地，所述塑形土仓可拆卸的安装于所述开挖机架上。塑形土仓可拆卸的安装在所述开挖机架上的情况下，能够根据不同的要求更换不同规格以及横截面形状的塑形土仓，增加本发明的渠道挖筑一体成型机的通用性。

更进一步地，所述破土机构包括破土支架，所述破土支架上设有一个或至少两个的环带式破土机构，所述环带式破土机构包括滚轮支撑架以及绕设在所述滚轮支撑架上的环带，所述滚轮支撑架包括架体，所述架体上安装有用于驱动环带转动的驱动轮以及用于支撑环带的支撑轮，所述驱动轮传动连接有驱动装置，所述环带的外侧面上布设有用于对开挖位置进行破碎的破碎齿。采用带式底座与破碎齿结合的破碎结构，作业面更大，破土效果更好。

更进一步地，所述破土支架包括前后间隔布置的支撑轴，各所述支撑轴沿左右方向延伸，所述的环带式破土机构有至少两个，沿各所述支撑轴的轴向布置。两个以上沿支撑轴轴向布置的环带式破土机构将会有更大的作业面。

更进一步地，所述破土支架的后部连接有俯仰驱动机构，所述俯仰驱动机构包括用于驱使破土俯仰摆动的变幅油缸。俯仰驱动机构能够实现对破土机构的高低以及倾斜度的调整，从而适应于不同的开挖需求，提高了破土装置的通用性。

更进一步地，所述环带为履带，所述滚轮支撑架为相应的履带支架。履带作为环带有着更高强度以及更高的技术成熟度，可提高破土装置的可靠性。

更进一步地，所述塑形土仓的左右两侧的内部设有塑形机构，所述塑形机构包括用于对塑形土仓两侧内壁处的土石进行破碎的边土破碎机构。边土破碎机构与所述破土机构结合，能够减少破土盲区，提升破土效果。

更进一步地，所述边土破碎机构包括沿前后方向延伸的破土转轴以及设于所述破土转轴上的破土刀。含有破土转轴与破土刀的边土破碎机构具有结构简单，破土效果好的优点。

更进一步地，所述边土破碎机构还包括用于驱动所述破土转轴上下摆动的摆动驱动机构。摆动驱动机构能够驱使边土破碎机构具有更大的作业面，可优化破土效果。

更进一步地，所述摆动驱动机构包括摆动座以及第二变幅油缸，破土转轴的后端安装于所述摆动座上，所述第二变幅油缸与所述破土转轴传动连接以驱动破土转轴以所述摆动座为支撑摆动。

更进一步地，所述破土刀包括设于所述破土转轴前端的截割齿以及绕所述破土转轴布置的螺旋式刮刀。截割齿与螺旋式刮刀结合，将带来更好的破土效果。

更进一步地，所述清渣机构为皮带输送机。皮带输送机作为清渣机构，技术成熟，容易布置。

更进一步地，所述皮带输送机包括至少两级衔接的输送段。皮带输送机包括至少两级衔接的输送段的情况下，更加能够提高对空间的适应性，更加容易布置。

更进一步地，所述衬砌装置的供给机构为起吊式供给机构或输送带式供给机构。

更进一步地，所述起吊式供给机构为臂式起吊机构。

更进一步地，所述衬砌装置的供给机构还包括预制衬砌体预存装置。预制衬砌体预存装置可实现集中存放衬砌预制体，此种情况下，将无需再另外配置实时供给预制衬砌体的装置，增加本发明的灵活性。

更进一步地，所述衬砌装置的供给机构包括位于拼装机构下部后侧的二级供给机构以及位于二级供给机构后上方的一级供给机构，所述一级供给机构与二级供给机构之间设有升降转运装置，所述升降转运装置包括导向立柱以及设于所述导向立柱上的叉臂。一级供给机构的布置位置更加有利于接收预制衬砌体，二级供给机构的布置位置将更加方便二级供给机构对预制衬砌体的抓取。

更进一步地，所述拼装机构为盾构机管片拼装机。

更进一步地，所述衬砌装置拖挂于所述开挖装置。衬砌装置拖挂于所述开挖装置的情况下，能够保证两者之间的相对位置关系，保证二者工作的协调性。

更进一步地，所述开挖装置具有履带式行走机构，所述衬砌装置设有轮式行走机构。开挖装置采用履带式行走机构，可以更好的防打滑，衬砌装置采用轮式行走机构，可以起到保护已经衬砌好的渠道的作用。

更进一步地，所述开挖装置和衬砌装置各自配置有独立的动力系统。开挖装置和衬砌装置各自配置独立的动力系统的情况下，可实现不同开挖装置与衬砌装置之间的快速组配。

附图说明

图1是本发明的渠道挖筑一体成型机的实施例1的主视图；

图2是本发明的渠道挖筑一体成型机的实施例1的第一立体图；

图3是本发明的渠道挖筑一体成型机的实施例1的第二立体图；

图4是图1中的破土机构的第一结构示意图；

图5是图1中的破土机构的第二结构示意图；

图6是图1中的破土机构的第三结构示意图；

图7是图1中的塑形机构的第一结构示意图；

图8是图1中的塑形机构的第二结构示意图；

图9是图1中的拼装机构的结构示意图；

图10是本发明的渠道挖筑一体成型机的实施例2的开挖装置的第一立体图；

图11是本发明的渠道挖筑一体成型机的实施例2的开挖装置的第二立体图；

图12是本发明的渠道挖筑一体成型机的实施例3的开挖装置的立体图；

图13是图12中的边土破碎机构的结构示意图；

图14是本发明的渠道挖筑一体成型机的实施例4中的衬砌装置的主视图；

图15是本发明的渠道挖筑一体成型机的实施例4中的衬砌装置的立体图；

图16是本发明的渠道挖筑一体成型机的实施例5中的衬砌装置的立体图。

图中：1001、开挖装置；1002、衬砌装置；101、开挖机架；102、塑形土仓；103、破土机构；1031、支撑轴；1032、电机；1033、传动箱；1034、滚轮支撑架；10341、架体；10342、驱动轮；10343、支撑轮；10344、从动轮1035、环带；1036、破碎齿；1037、变幅油缸；104、清渣机构；1041、第一级输送段；1042、第二级输送段；105、驾驶室；110、边土破碎机构；1101破土转轴；1102、半球形底座；1103、截割齿；1104、螺旋式刮刀；1105、球形补偿器；1106、尾杆；1107、第二变幅油缸；1108、第二臂架；1109、拐臂；201、衬砌机架；202、拼装机构；2021、固定座；2022、旋转座；2023、伸缩油缸；2024、抓取吸盘；203、供给机构；102’、塑形土仓；110’、边土破碎机构；1101’、动力轴；1102’、底座；203’、供给机构；204、第一供给皮带；205、导向立柱；206、叉臂；207、第二供给皮带；1003、预制衬砌体；202’、拼装机构；208、桥式起重机；209、车斗。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明了，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅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。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

需要说明的是，可能出现的术语如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或者顺序。而且，术语如“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”等限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

本发明的渠道挖筑一体成型机的实施例1：

如图1-9所示，该渠道挖筑一体成型机包括开挖装置1001和衬砌装置1002。

开挖装置1001的结构见图1-3，包括开挖机架101、塑形土仓102、破土机构103、清渣机构104及驾驶室105。开挖机架101采用履带式底盘。塑形土仓102设置于开挖机架101的前端处，具体为铲式结构，其横截面与要开挖的渠道的横截面相同，在本实施例中，塑形土仓102的横截面具体为倒梯形，塑形土仓102的前端形成了切割结构，在随开挖机架101向前移动的过程中，塑形土仓102能够切入地层，将需要挖除的部分限制在其内部。塑形土仓102的底上设有漏斗口，漏斗口可将塑形土仓102内的渣土在设定位置集中排出，便于与清渣机构104进行衔接，在本实施例中，漏斗口设于塑形土仓102在左右方向上的中部。为了避免渣土向漏斗口处的流动不畅，在本实施例中，塑形土仓102中还设置了渣土集中装置(图中未显示)，用于将渣土向漏斗口处集中，此处的渣土集中装置具体采用的是绞龙输送机构。关于绞龙输送机构的具体安装方式，可采用现有技术中的任意安装方式，此处不予赘述。

破土机构103位于塑形土仓102中，包括破土支架，破土支架包括一前一后间隔布置的两支撑轴1031，两支撑轴1031沿左右方向延伸，其中的一个支撑轴传动连接了驱动装置，从而构成了驱动轴，本实施例中的驱动装置采用的是电机1032，电机1032通过传动箱1033与驱动轴传动连接，驱动轴安装在传动箱1033上，从而使得传动箱1033同时构成了驱动轴的轴座，由于传动箱1033的结构为现有技术，此处不再赘述传动箱1033的具体结构。在本实施例中，环带式破土机构有三个，三个环带式破土机构沿左右方向并列布置。

在本实施例中，为了实现对本发明的渠道挖筑一体成型机在左右方向上的作业范围的扩展，两个支撑轴1031均为伸缩轴，伸缩轴包括固定段和伸缩段，在本实施例中，伸缩段有两个，分别设于固定段的两端，与固定段之间插接在一起，其中驱动轴的伸缩段与固定段通过花键止转配合。此处，未作为驱动轴的支撑轴配置了伸缩驱动装置，伸缩驱动装置设在了其固定段与伸缩段之间，在本实施例中，伸缩驱动装置采用的是驱动油缸(图中未示出)，支撑轴的固定段和伸缩段均为空心结构，驱动油缸被设在了支撑轴的内孔中，为了能够将驱动油缸所需的液压动力引入至驱动轴内，在驱动轴的端部同轴设置了旋转接头(图中未显示)，旋转接头的内端与驱动油缸连接。

环带式破土机构包括滚轮支撑架1034以及设于滚轮支撑架1034上的环带1035。环带1035沿顺时针方向转动(如图2所示视角)，滚轮支撑架1034包括架体10341及安装在架体10341上的驱动轮10342和支撑轮10343，其中架体10341呈长条形，驱动轮10342设在其后端，与驱动轴固定连接，架体10341的前端还设置了从动轮10344，从动轮10344与驱动轮10342之间通过传动带传动连接，另一个支撑轴固定装配在架体10341的前后方向上的中部，由此使得两支撑轴1031与架体10341之间形成了框式结构。环带1035绕在相应的架体10341上，构成了一带式底座，其外侧面上设有破碎齿1036，在本实施例中，带式底座具体采用的是履带底座，破碎齿1036具体为截割齿，截割齿在带式底座上向前倾斜布置(当位于上侧面时)，形成了可对土层进行刨削的结构。破土支架的驱动轴与滚轮支撑架1034的驱动轮10342连接，从而实现了驱动装置的动力向环带1035的传递。

为了实现对环带式破土机构俯仰角度的调节，在本实施例中，破土支架还连接有俯仰驱动机构，此处的俯仰驱动机构包括与靠前的支撑轴1031铰接连接的变幅油缸1037，使用时，传动箱1033固定装配于掘进机的开挖机架101，通过变幅油缸1037的伸缩可实现对环带式破土机构的俯仰角度的调节。

在使该渠道挖筑一体成型机进行渠道的开挖时，可将其传动箱13固定装配在掘进机的开挖机架101上，将其变幅油缸1037的后端与开挖机架101连接，通过变幅油缸1037的伸缩来进行俯仰调节，掘进过程中可通过环带1035转动，带动破碎齿1036对前方的开挖面进行开挖，此过程中，可通过变幅油缸1037来调节上下方向的开挖位置，进行上下“扫削”，通过伸缩驱动装置来带动左右两侧的环带式破土机构进行左右方向上的“扫削”，从而实现对渠道的全断面开挖。

除了破土机构外，塑形土仓102内还设有塑形机构，塑形机构包括边土破碎机构110，边土破碎机构110位于塑形土仓102左右两侧壁的内侧处，用于与破土机构103配合，扫除破土盲区，提高破土效率，优化破土效果。如图7、8所示，边土破碎机构110包括破土转轴1101，破土转轴1101上设有破土刀，在本实施例中，破土转轴1101的前端设置了半球形底座1102，破土刀包括设于所述半球形底座1102上的截割齿1103以及设于破土转轴1101轴身的螺旋式刮刀1104。为了方便破土转轴1101实现旋转，在本实施例中，破土转轴1101包括同心布置的驱动座以及可转动的装配在驱动座外部的套筒，破土刀设于套筒上。驱动座上设有驱动马达，驱动马达的定子与驱动座固定连接，转子与套筒固定连接，从而可驱动套筒旋转。在破土转轴1101的后端设有球形补偿器1105，球形补偿器1105包括外部的球座以及设于球座内的万向球，破土转轴1101连接于万向球，能够以球座的中心为摆动中心进行摆动。万向球的后端设有尾杆1106，并通过尾杆1106连接有第二臂架1108和第二变幅油缸1107，第二臂架1108为弧形臂架，后端与开挖机架101连接，前端与万向球后端的尾杆1106铰接，第二变幅油缸1107的后端与开挖机架101连接，前端与万向球后端的尾杆1106上所设的拐臂1109连接，可驱动破土转轴的前端上下摆动。

清渣机构104为皮带输送机，在本实施例中，皮带输送机有两级互相衔接的输送段，其中第一级输送段1041位于塑形土仓102的漏斗口下方，第二级输送段1042位于第一级输送段1041后方，用于接收第一级输送段1041送来的渣土，而后向后输送，转移给相应的运输设备。皮带输送机的结构为现有技术，此处不予赘述。

驾驶室105设在破土机构103的后上方，并在左右方向上跨过清渣机构104，有着良好的工作视野，便于进行驾驶操作。开挖装置的动力系统设于开挖机架101上，用于为行走以及破土等提供动力。

衬砌装置1002包括衬砌机架201，衬砌机架201采用轮式底盘结构，在本实施例中，衬砌机架201采用的是拖挂式结构，拖挂于开挖装置1001的后方。衬砌机架201的前部设有拼装机构202，拼装机构202用于拼装预制衬砌体。本实施例中，拼装机构202具体采用的是盾构机管片拼装机，其结构如图9所示，包括固定座2021、旋转座2022、伸缩油缸2023以及抓取吸盘2024。其中固定座2021固定在衬砌机架201上，旋转座2022与其同轴转动配合，伸缩油缸2023安装在旋转座2022上，下端连接抓取吸盘2024。使用时，旋转座2022带动伸缩油缸2023以及抓取吸盘2024转动，能够在设定的位置(如顶部)接收预制衬砌体，然后再旋转到合适的位置，通过两伸缩油缸2023的伸长来调节预制衬砌体的位置及姿态，而后实现对其的拼装，管片拼装机的具体结构为现有技术，此处不予赘述。在衬砌机架201的后侧还设有供给机构203，供给机构203用于向所述拼装机构202供给预制衬砌体，在本实施例中，供给机构203具体采用的是折臂式起吊机构。其中供给机构203以及拼装机构202的动力系统均设于衬砌机架201，与开挖装置1001的动力系统相对独立。使用时，供给机构203从一侧或后方吊起预制衬砌体，然后将其转移给拼装机构202，拼装机构202接收预制衬砌体后，将其铺装在设定的位置。

本发明的渠道挖筑一体成型机的实施例2：

在本发明的渠道挖筑一体成型机的实施例1中，塑形土仓102的横截面具体为倒梯形。在本实施例中，如图10-11所示，塑形土仓102’的横截面形状为带台阶的梯形，可用于挖筑相应横截面形状的渠道。在其它实施例中，塑形土仓的横截面形状还可以根据渠道的横截面另外设计，例如为U形等。

本发明的渠道挖筑一体成型机的实施例3：

在本发明的渠道挖筑一体成型机的实施例1中，边土破碎机构110采用了可摆动的安装结构，在本实施例中，如图12-13所示，边土破碎机构110’采用了固定安装的方式，由图13可知，本实施例中的边土破碎机构包括动力轴1101’，动力轴1101’的两端处分别设置了底座1102’，底座1102’分别固定在塑形土仓102的前、后部。动力轴1101’与底座1102’转动配合，在两底座1102’之间的部分上设置了破土刀，此处破土刀采用的是螺旋刀。

本发明的渠道挖筑一体成型机的实施例4：

在本发明的渠道挖筑一体成型机的实施例1中，衬砌装置1002的供给机构203采用了折臂式起吊机构。如图14-15所示，在本实施例中，供给机构203’包括第一供给皮带204以及设于第一供给皮带204前端处的导向立柱205，导向立柱205上装配有可升降的叉臂206，在导向立柱205的下端处设置有第二供给皮带207，第二供给皮带207可将预制衬砌体1003输送至拼装机构202’的后侧处，而后被拼装机构202’抓取。在其它实施例中，还可以将拼装机构202’设为可前后移动的结构，从而通过往复运动自行抓取预制衬砌体1003。当然，也可以在本实施例基础上增加拼装机构前后移动的结构。

本发明的渠道挖筑一体成型机的实施例5：

在本发明的渠道挖筑一体成型机的实施例1中，衬砌装置的供给机构采用了折臂式起吊机构。如图16所示，在本实施例中，衬砌装置的供给机构采用了桥式起重机208，同时衬砌机架上还设置了车斗209，用于预存预制衬砌体，以供衬砌使用。

在本发明的渠道挖筑一体成型机的其它实施例中，破土机构还可以设在开挖机架的最前部，位于土仓之后，此种情况下，破土机构可以采用刀辊的结构(如CN111691479A中的结构)，在掘进的同时，形成扒渣机构，可将渣土向后扒；渣土集中装置还可以采用推板或者摆动刮板的结构；漏斗口还可以位于土仓的一侧而非中部。开挖机架的履带底盘还可以采用轮式底盘。开挖装置和衬砌装置还可以共用一套动力系统，如共用一套液压泵站等。衬砌装置还可以自带行走动力。

Claims (25)

1.渠道挖筑一体成型机，包括开挖装置(1001)，所述开挖装置(1001)包括开挖机架(101)，所述开挖机架(101)上设有破土机构(103)，所述破土机构(103)配置有用于将破碎得到的渣土移出渠道的清渣机构(104)，其特征在于，所述开挖装置(1001)后侧还设有衬砌装置(1002)，所述衬砌装置(1002)包括衬砌机架(201)，所述衬砌机架(201)上设有用于拼装预制衬砌体(1003)的拼装机构(202)以及用于向所述拼装机构(202)供给预制衬砌体(1003)的供给机构(203)。

2.根据权利要求1所述的渠道挖筑一体成型机，其特征在于，所述开挖机架(101)上还设有铲式的塑形土仓(102)，所述塑形土仓(102)内具有容纳破土机构(103)的空间，并且塑形土仓(102)的前端形成了能够切入地层，将需要挖除的部分限制在塑形土仓(102)内部的切割结构，所述切割结构从前向后的投影形状与待开挖的渠道的横截面吻合。

3.根据权利要求2所述的渠道挖筑一体成型机，其特征在于，所述塑形土仓(102)的底部设有漏斗口，所述清渣机构(104)的接收渣土的部分位于所述漏斗口下。

4.根据权利要求3所述的渠道挖筑一体成型机，其特征在于，所述塑形土仓(102)内设有用于将渣土向所述漏斗口处集中的渣土集中装置。

5.根据权利要求4所述的渠道挖筑一体成型机，其特征在于，所述渣土集中装置为绞龙输送机构。

6.根据权利要求2所述的渠道挖筑一体成型机，其特征在于，所述塑形土仓(102)可拆卸的安装于所述开挖机架(101)上。

7.根据权利要求1-6任一项所述的渠道挖筑一体成型机，其特征在于，所述破土机构(103)包括破土支架，所述破土支架上设有一个或至少两个的环带式破土机构，所述环带式破土机构包括滚轮支撑架(1034)以及绕设在所述滚轮支撑架(1034)上的环带(1035)，所述滚轮支撑架(1034)包括架体(10341)，所述架体(10341)上安装有用于驱动环带(1035)转动的驱动轮(10342)以及用于支撑环带(1035)的支撑轮(10343)，所述驱动轮(10342)传动连接有驱动装置，所述环带(1035)的外侧面上布设有用于对开挖位置进行破碎的破碎齿(1036)。

8.根据权利要求7所述的渠道挖筑一体成型机，其特征在于，所述破土支架包括前后间隔布置的支撑轴(1031)，各所述支撑轴(1031)沿左右方向延伸，所述的环带式破土机构有至少两个，沿各所述支撑轴(1031)的轴向布置。

9.根据权利要求7所述的渠道挖筑一体成型机，其特征在于，所述破土支架的后部连接有俯仰驱动机构，所述俯仰驱动机构包括用于驱使破土支架俯仰摆动的变幅油缸(1037)。

10.根据权利要求7所述的渠道挖筑一体成型机，其特征在于，所述环带(1035)为履带，所述滚轮支撑架(1034)为相应的履带支架。

11.根据权利要求2-6任一项所述的渠道挖筑一体成型机，其特征在于，所述塑形土仓(102)的左右两侧的内部设有塑形机构，所述塑形机构包括用于对塑形土仓(102)两侧内壁处的土石进行破碎的边土破碎机构(110)。

12.根据权利要求11所述的渠道挖筑一体成型机，其特征在于，所述边土破碎机构(110)包括沿前后方向延伸的破土转轴(1101)以及设于所述破土转轴(1101)上的破土刀。

13.根据权利要求12所述的渠道挖筑一体成型机，其特征在于，所述边土破碎机构(110)还包括用于驱动所述破土转轴(1101)上下摆动的摆动驱动机构。

14.根据权利要求13所述的渠道挖筑一体成型机，其特征在于，所述摆动驱动机构包括摆动座以及第二变幅油缸(1107)，破土转轴(1101)的后端安装于所述摆动座上，所述第二变幅油缸(1107)与所述破土转轴(1101)传动连接以驱动破土转轴(1101)以所述摆动座为支撑摆动。

15.根据权利要求12-14任一项所述的渠道挖筑一体成型机，其特征在于，所述破土刀包括设于所述破土转轴(1101)前端的截割齿(1103)以及绕所述破土转轴(1101)布置的螺旋式刮刀(1104)。

16.根据权利要求1-6任一项所述的渠道挖筑一体成型机，其特征在于，所述清渣机构(104)为皮带输送机。

17.根据权利要求16所述的渠道挖筑一体成型机，其特征在于，所述皮带输送机包括至少两级衔接的输送段。

18.根据权利要求1-6任一项所述的渠道挖筑一体成型机，其特征在于，所述衬砌装置(1002)的供给机构(203)为起吊式供给机构或输送带式供给机构。

19.根据权利要求18所述的渠道挖筑一体成型机，其特征在于，所述起吊式供给机构为臂式起吊机构。

20.根据权利要求1-6任一项所述的渠道挖筑一体成型机，其特征在于，所述衬砌装置(1002)的供给机构(203)还包括预制衬砌体预存装置。

21.根据权利要求1-6任一项所述的渠道挖筑一体成型机，其特征在于，所述衬砌装置(1002)的供给机构(203)包括位于拼装机构(202)下部后侧的二级供给机构以及位于二级供给机构后上方的一级供给机构，所述一级供给机构与二级供给机构之间设有升降转运装置，所述升降转运装置包括导向立柱(205)以及设于所述导向立柱(205)上的叉臂(206)。

22.根据权利要求1-6任一项所述的渠道挖筑一体成型机，其特征在于，所述拼装机构(202)为盾构机管片拼装机。

23.根据权利要求1-6任一项所述的渠道挖筑一体成型机，其特征在于，所述衬砌装置(1002)拖挂于所述开挖装置(1001)。

24.根据权利要求1-6任一项所述的渠道挖筑一体成型机，其特征在于，所述开挖装置(1001)具有履带式行走机构，所述衬砌装置(1002)设有轮式行走机构。

25.根据权利要求1-6任一项所述的渠道挖筑一体成型机，其特征在于，所述开挖装置(1001)和衬砌装置(1002)各自配置有独立的动力系统。

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