CN115419132A - 一种高速公路边沟开槽滑模施工设备及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及路基排水施工技术领域，具体为一种高速公路边沟开槽滑模施工设备及施工方法；包括机身、控制台、开槽装置和输料装置；机身下有行走机构、上有控制台；开槽装置包括驱动系统、传动机构、铣刨毂和铣刨室；铣刨室位于机身下方；铣刨室内中部设有转轴；铣刨毂固定连接在转轴上；驱动系统输出端与传动机构输入端连接，传动机构输出端与转轴的一端连接；输料装置位于铣刨毂的前侧；行走机构、驱动系统与输料装置均与控制台通信连接。本设备整体能实现边沟挖槽、清土以及滑模施工等多个功能，将边沟开槽与滑模集成在一个设备上，一人或两人即可完成整个边沟施工工作，减少了人力成本，自动化程度得到了极大地提高，整体效率也有所改善。

Description

一种高速公路边沟开槽滑模施工设备及施工方法

技术领域

本发明涉及路基排水施工技术领域，具体为一种高速公路边沟开槽滑模施工设备及施工方法。

背景技术

高速公路边沟主要用于收集公路路面的地面水，并将收集的路面水引入顺畅的排水通道中，将水排出。

但是，当前在高速公路梯形排水沟施工中,没有专用施工设备，用挖掘机挖沟，这样所挖的梯形排水沟，形状不规则，效率低下，使滑模工序无法正常进行；或用铣挖机挖沟，铣挖机挖出的土往往在铣挖方向的前侧，即机器前进的一侧，影响到了铣挖机的工作，往往需要人工将排出来的土铲走，很费时费力。

发明内容

本发明针对现有技术中用挖掘机挖沟，这样所挖的梯形排水沟，形状不规则，效率低下，使滑模工序无法正常进行；或用铣挖机挖沟，但往往排出来的土需要人工铲走，很费时费力技术问题，提出了一种高速公路边沟开槽滑模施工设备及施工方法。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种高速公路边沟开槽滑模施工设备，包括机身，所述机身下方设有行走机构，还包括控制台、开槽装置和输料装置；所述控制台设置在机身上方；所述开槽装置包括驱动系统、传动机构、铣刨毂和铣刨室；所述铣刨室位于机身下方；所述铣刨室内中部设有转轴；所述铣刨毂安装在转轴上并能随转轴转动；所述驱动系统输出端与传动机构输入端驱动连接，所述传动机构输出端与转轴的一端传动连接；所述输料装置位于铣刨毂的前侧；所述行走机构、驱动系统与输料装置均与控制台通信连接。

优选的，所述机身后侧还设有滑模器，所述滑模器包括滑模、料斗和振动棒；所述料斗设置在滑模上方，所述振动棒设置在料斗内；所述滑模的横截面为梯形。

优选的，所述输料装置包括液压控制系统和输送皮带；所述液压控制系统包括液压马达；所述液压马达驱动输送皮带转动，所述液压控制系统与控制台通信连接。

优选的，还包括刮料板，所述刮料板设置在铣刨毂后侧，且与铣刨室固定连接。

优选的，还包括刮平板，所述刮平板设置在刮料板后侧，且与机身固定连接；所述刮平板的外形为梯形，所述刮平板的大小与所述滑模的横截面的大小相同。

优选的，所述机身前侧还设有平地铲。

优选的，所述行走机构为履带式行走机构。

优选的，所述行走机构上竖直设有液压升降杆，所述液压升降杆一端与行走机构固定连接，另一端与机身固定连接。

本发明还提供了一种高速公路边沟开槽滑模施工方法，包括以下步骤：

步骤一 根据施工图纸，确定沟槽挖掘起点、挖掘路径和挖掘终点，以及沟槽深度与宽度；

步骤二 在挖掘起点与挖掘路径相反的方向上，挖掘出一段预备沟槽，预备沟槽长度边沟开槽滑模施工设备的铣刨毂与滑模器之间的距离相等，并能匹配滑模器；

步骤三 将边沟开槽滑模施工设备行进至挖掘起点，使铣刨毂位于挖掘起点上，滑模器位于挖掘起点后的预备沟槽上；

步骤四 启动边沟开槽滑模施工设备，控制开槽装置的铣刨毂旋转，同时控制液压升降杆下降，铣刨毂开挖沟槽、滑模器下降到预备沟槽内，同时开启输料装置将挖出的土输送到两侧；

步骤五 开启行走机构沿挖掘路径前进，直到滑模器从预备沟槽逐渐行进到挖掘起点，此时开启滑模器进行滑模施工；

步骤六 行走机构继续沿挖掘路径前进，直到滑模器处于挖掘终点，铣刨毂超过挖掘终点向前挖掘一段距离；

步骤七 控制液压升降杆上升，将铣刨毂与滑模器从沟槽内提升至地面，并停止工作，边沟开槽滑模施工设备驶离挖掘终点；

步骤八 将预备沟槽与铣刨毂超过挖掘终点向前挖掘的一段沟槽，用土填埋；并清除沿挖掘路径挖掘的沟槽两侧的土。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：（1）本设备整体能实现边沟挖槽、清土以及滑模施工等多个功能，将边沟开槽与滑模集成在一个设备上，1-2人即可完成整个边沟施工工作，减少了人力成本，自动化程度得到了极大地提高，整体效率也有所改善；（2）设置铣刨毂，铣刨毂的形状为一梯形绕其下底边回转一周而成；铣刨毂可根据需要挖出的边沟形状，刨出梯形槽；形状整齐，不会影响到滑模施工，效率高；（3）铣刨毂前侧设有输料装置，将铣刨毂刨出的土输送到边沟两边，不再需要人工清土，施工过程方便快捷，省时省力；（4）滑模器设置在本设备后侧，开槽完即可进行滑模施工，不用再单独进行滑模施工，一台设备即可完成，滑模器的料斗内设置振动棒，时刻振捣料斗内的水泥涂料，保证其进入到滑模内后在挖好的梯形槽内涂抹均匀；（5）铣刨毂旋转，刮平板为梯形，沿着铣刨毂挖出的梯形槽边缘刮平，并将多余的土刨出到输料装置排走；（6）机身前侧还设有平地铲，可将设备前方多余的杂物推到一边，创造一个良好的施工环境；（7）行走机构为履带式行走机构，通过性强，可用于各种路面。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，

图1为本设备结构示意图；

图2为本设备部分结构示意图；

图3为图2中本设备部分结构示意图的侧面剖视图；

图4为本设备开槽施工示意图。

附图标记说明：

1-机身，11-行走机构，12-液压升降杆；

2-控制台；

3-开槽装置；31-驱动系统，32-传动机构，33-铣刨毂，34-铣刨室，35-转轴；

4-输料装置，41-液压马达，42-输送皮带；

5-滑模器，51-滑模，52-料斗，53-振动棒；

6-平地铲；

7-刮料板；

8-刮平板；

9-地面，91-梯形槽。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。

实施例

下面结合附图1-4对本发明进一步说明，一种高速公路边沟开槽滑模施工设备，包括机身1，所述机身1下方设有行走机构11，还包括控制台2、开槽装置3和输料装置4；所述控制台2设置在机身1上方；所述开槽装置3包括驱动系统31、传动机构32、铣刨毂33和铣刨室34；所述铣刨室34位于机身1下方；所述铣刨室34内中部设有转轴35；所述铣刨毂33安装在转轴35上并能随转轴35转动；所述驱动系统31输出端与传动机构32输入端驱动连接，所述传动机构32输出端与转轴35的一端传动连接；所述输料装置4位于铣刨毂33的前侧；所述行走机构11、驱动系统31与输料装置4均与控制台2通信连接；

驱动系统31包括发动机和离合器，传动机构32包括主动带轮、从动带轮、传动皮带和减速器； 发动机的输出端与离合器一端连接；离合器另一端与主动带轮连接，从动带轮与减速器一端连接，减速器另一端与转轴35连接，所述传动皮带两端分别套在主动带轮与从动带轮上；

通过控制台2控制开槽装置3的驱动系统31启动，通过传动机构32带动铣刨毂33旋转，进行挖槽，铣刨毂33顺时针旋转，将挖掘出的土抛至输料装置4上，输送至沟槽两侧；铣刨毂33的形状为一梯形绕其下底边回转一周而成；可根据需要挖出的边沟形状，刨出梯形槽，形状整齐。

所述机身1后侧还设有滑模器5，所述滑模器5包括滑模51、料斗52和振动棒53；所述料斗52设置在滑模51上方，所述振动棒53设置在料斗52内；所述滑模51的横截面为梯形；

在铣刨毂33后设置滑模器5，沟槽挖掘出后即可进行滑模施工，不用再单独进行滑模施工，一台设备即可完成，滑模器5的料斗52内设置振动棒53，时刻振捣料斗52内的水泥涂料，保证其进入到滑模51内后在挖好的梯形槽内涂抹均匀。

所述输料装置4包括液压控制系统和输送皮带42；所述液压控制系统包括液压马达41；所述液压马达41驱动输送皮带42转动，所述液压控制系统与控制台2通信连接；铣刨毂33挖掘出的土抛至输送皮带42上，输送至沟槽两侧，不再堆在前面，不需要人工清除土，施工过程方便快捷，省时省力。

还包括刮料板7，所述刮料板7设置在铣刨毂33后侧，且与铣刨室34固定连接；在土为黏土或质地较粘时，铣刨毂33刨出的土不容易抛到输送皮带42上，有一部分粘在铣刨毂33上，刮料板7可以将铣刨毂33上的未抛到输送皮带42的土刮掉，从刮料板7两侧刮到沟槽内。

还包括刮平板8，所述刮平板8设置在刮料板7后侧，且与机身1固定连接；所述刮平板8的外形为梯形，所述刮平板8的大小与所述滑模51的横截面的大小相同；刮平板8一方面可以对挖掘出的沟槽整形，另一方面，可以将刮料板7刮到沟槽内的土推着向前，防止堆在沟槽内，影响后面滑模施工；待刮平板8前方的土太多时，可关闭滑模器5，倒开设备，用铣刨毂33将土刨走。

所述机身1前侧还设有平地铲6；平地铲6可将设备前方多余的杂物推到一边，创造一个良好的施工环境。

所述行走机构11为履带式行走机构，通过性强，可用于各种路面。

所述行走机构11上竖直设有液压升降杆12，所述液压升降杆12一端与行走机构11固定连接，另一端与机身1固定连接。

一种高速公路边沟开槽滑模施工方法，包括以下步骤：

步骤一 根据施工图纸，确定沟槽挖掘起点、挖掘路径和挖掘终点，以及沟槽深度与宽度；

步骤二 在挖掘起点与挖掘路径相反的方向上，挖掘出一段预备沟槽，预备沟槽长度与边沟开槽滑模施工设备的铣刨毂33与滑模器5之间的距离相等，并能匹配滑模器5；

步骤三 将边沟开槽滑模施工设备行进至挖掘起点，使铣刨毂33位于挖掘起点上，滑模器5位于挖掘起点后的预备沟槽上；

步骤四 启动边沟开槽滑模施工设备，控制开槽装置3的铣刨毂33旋转，同时控制液压升降杆12下降，铣刨毂33开挖沟槽、滑模器5下降到预备沟槽内，同时开启输料装置4将挖出的土输送到两侧；

步骤五 开启行走机构11沿挖掘路径前进，直到滑模器5从预备沟槽逐渐行进到挖掘起点，此时开启滑模器5进行滑模施工；

步骤六 行走机构11继续沿挖掘路径前进，直到滑模器5处于挖掘终点，铣刨毂33超过挖掘终点向前挖掘一段距离；

步骤七 控制液压升降杆12上升，将铣刨毂33与滑模器5从沟槽内提升至地面，并停止工作，边沟开槽滑模施工设备驶离挖掘终点；

步骤八 将预备沟槽与铣刨毂33超过挖掘终点向前挖掘的一段沟槽，用土填埋；并清除沿挖掘路径挖掘的沟槽两侧的土。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其他领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (9)

1.一种高速公路边沟开槽滑模施工设备，包括机身（1），所述机身（1）下方设有行走机构（11），其特征在于，还包括控制台（2）、开槽装置（3）和输料装置（4）；

所述控制台（2）设置在机身（1）上方；

所述开槽装置（3）包括驱动系统（31）、传动机构（32）、铣刨毂（33）和铣刨室（34）；所述铣刨室（34）位于机身（1）下方；所述铣刨室（34）内中部设有转轴（35）；所述铣刨毂（33）安装在转轴（35）上并能随转轴(35)转动；所述驱动系统（31）输出端与传动机构（32）输入端驱动连接，所述传动机构（32）输出端与转轴（35）的一端传动连接；

所述输料装置（4）位于铣刨毂（33）的前侧；

所述行走机构（11）、驱动系统（31）与输料装置（4）均与控制台（2）通信连接。

2.根据权利要求1所述的一种高速公路边沟开槽滑模施工设备，其特征在于，所述机身（1）后侧还设有滑模器（5），所述滑模器（5）包括滑模（51）、料斗（52）和振动棒（53）；所述料斗（52）设置在滑模（51）上方，所述振动棒（53）设置在料斗（52）内；所述滑模（51）的横截面为梯形。

3.根据权利要求2所述的一种高速公路边沟开槽滑模施工设备，其特征在于，所述输料装置（4）包括液压控制系统和输送皮带（42）；所述液压控制系统包括液压马达（41）；

所述液压马达（41）驱动输送皮带（42）转动，所述液压控制系统与控制台（2）通信连接。

4.根据权利要求2所述的一种高速公路边沟开槽滑模施工设备，其特征在于，还包括刮料板（7），所述刮料板（7）设置在铣刨毂（33）后侧，且与铣刨室（34）固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种高速公路边沟开槽滑模施工设备，其特征在于，还包括刮平板（8），所述刮平板（8）设置在刮料板（7）后侧，且与机身（1）固定连接；所述刮平板（8）的外形为梯形，所述刮平板（8）的大小与所述滑模（51）的横截面的大小相同。

6.根据权利要求1所述的一种高速公路边沟开槽滑模施工设备，其特征在于，所述机身（1）前侧还设有平地铲（6）。

7.根据权利要求1所述的一种高速公路边沟开槽滑模施工设备，其特征在于，所述行走机构（11）为履带式行走机构。

8.根据权利要求2所述的一种高速公路边沟开槽滑模施工设备，其特征在于，所述行走机构（11）上竖直设有液压升降杆（12），所述液压升降杆（12）一端与行走机构（11）固定连接，另一端与机身（1）固定连接。

9.一种高速公路边沟开槽滑模施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一 根据施工图纸，确定沟槽挖掘起点、挖掘路径和挖掘终点，以及沟槽深度与宽度；

步骤二 在挖掘起点与挖掘路径相反的方向上，挖掘出一段预备沟槽，预备沟槽长度与权利要求8所述的边沟开槽滑模施工设备的铣刨毂（33）与滑模器（5）之间的距离相等，并能匹配滑模器（5）；

步骤三 将边沟开槽滑模施工设备行进至挖掘起点，使铣刨毂（33）位于挖掘起点上，滑模器（5）位于挖掘起点后的预备沟槽上；

步骤四 启动边沟开槽滑模施工设备，控制开槽装置（3）的铣刨毂（33）旋转，同时控制液压升降杆（12）下降，铣刨毂（33）开挖沟槽、滑模器（5）下降到预备沟槽内，同时开启输料装置（4）将挖出的土输送到两侧；

步骤五 开启行走机构（11）沿挖掘路径前进，直到滑模器（5）从预备沟槽逐渐行进到挖掘起点，此时开启滑模器（5）进行滑模施工；

步骤六 行走机构（11）继续沿挖掘路径前进，直到滑模器（5）处于挖掘终点，铣刨毂（33）超过挖掘终点向前挖掘一段距离；

步骤七 控制液压升降杆（12）上升，将铣刨毂（33）与滑模器（5）从沟槽内提升至地面，并停止工作，边沟开槽滑模施工设备驶离挖掘终点；

步骤八 将预备沟槽与铣刨毂（33）超过挖掘终点向前挖掘的一段沟槽，用土填埋；并清除沿挖掘路径挖掘的沟槽两侧的土。

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