CN115787764A

CN115787764A - 一种输水渠道不停水修复的水下土体定位开挖装置

Info

Publication number: CN115787764A
Application number: CN202211331094.1A
Authority: CN
Inventors: 肖发光; 刘丰泽; 张永昌; 邵锡鹏; 康宝明; 沈鹏; 王延辉; 陈艳; 樊娟; 李大鹏; 徐咏梅; 李浩然; 刘德庆; 徐照威; 李晗; 张欢; 杨发奇
Original assignee: Yellow River Construction Engineering Group Co ltd
Current assignee: Yellow River Construction Engineering Group Co ltd
Priority date: 2022-10-28
Filing date: 2022-10-28
Publication date: 2023-03-14
Anticipated expiration: 2042-10-28
Also published as: CN115787764B

Abstract

本发明公布了一种输水渠道不停水修复的水下土体定位开挖装置，包括运载车体，所述运载车体的左端连接有液压机械臂，所述液压机械臂的自由端连接有转向台，所述转向台的中心转动连接有中空轴，所述中空轴内插接有升降杆，所述升降杆的下端连接有围挡，所述围挡的内壁底部连接有底板，所述底板的右端铰接有定位框，所述运载车体内设有车载电源与控制箱；本发明结构设计合理，便于后续土体开挖修复工作的进行，不会影响输水渠道的正常使用。

Description

一种输水渠道不停水修复的水下土体定位开挖装置

技术领域

本发明涉及土体开挖设备技术领域，尤其涉及一种输水渠道不停水修复的水下土体定位开挖装置。

背景技术

输水渠道是指从水源取水并输送到灌区或供、配水点的渠道，当渠道侧边出现较大孔洞时，强湿陷性黄土易造成渠道基础整体下沉。目前，对于输水渠道的水上土体损害部分可以采用直接维修的方式，而对于水下工程损害修复一般采用停水修复的方法，停水方式可采用渠道全段停水或围堰局部停水两种方式，停水后可实现干地施工，施工速度快，效率高，施工质量容易得到保证。但是，渠道全段停水维修耗时比较长，严重影响渠道输水能力，致使输水渠道的效益不能充分发挥，对于局部水源单一地区，全段停水社会影响极大。为此，我们提出了一种输水渠道不停水修复的水下土体定位开挖装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种输水渠道不停水修复的水下土体定位开挖装置，以克服现有技术中存在的技术问题。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明提供如下技术方案：

一种输水渠道不停水修复的水下土体定位开挖装置，包括运载车体，所述运载车体的左端连接有液压机械臂，所述液压机械臂的自由端连接有转向台，所述转向台的中心转动连接有中空轴，所述中空轴内插接有升降杆，所述升降杆的下端连接有围挡，所述围挡的内壁底部连接有底板，所述底板的右端铰接有定位框，所述运载车体内设有车载电源与控制箱。

优选地，一种输水渠道不停水修复的水下土体定位开挖装置中，所述定位框的内壁中部连接有限位板，所述限位板的上下部对称开设有操作口，所述限位板的左侧壁中部转动连接有往复轴，所述往复轴的外壁连接有锥齿圈，所述限位板左侧壁连接有驱动电机，所述驱动电机的输出端连接有锥齿轮，所述锥齿轮啮合连接锥齿圈，所述往复轴的左端连接有操作台，所述操作台的底部连接有开挖座，所述操作台的顶部连接有注浆座。

优选地，一种输水渠道不停水修复的水下土体定位开挖装置中，所述开挖座的左侧壁连接有液压杆，所述液压杆的左端连接有竖座，所述竖座外壁下部连接有开挖电机，所述开挖电机的右侧输出端连接有钻杆，所述钻杆的右端连接有挖掘头，所述钻杆外壁连接有螺旋绞龙，所述开挖座的底部连接有外套管。

优选地，一种输水渠道不停水修复的水下土体定位开挖装置中，所述注浆座的左侧壁连接有储存罐，所述储存罐底部连接有搅拌电机，所述搅拌电机的输出端连接有搅拌杆，所述注浆座的右侧壁连接有气动杆，所述气动杆的右端连接有阶梯柱，所述阶梯柱内贯穿有注浆管，所述注浆管与储存罐之间连通有波纹管，所述注浆管中安装有浆液泵。

优选地，一种输水渠道不停水修复的水下土体定位开挖装置中，所述围挡呈U形结构设置，所述围挡的右端开设有容置槽，所述容置槽内设有侧挡板，所述侧挡板右端固接定位框，所述围挡外壁与定位框外壁之间铰接有电动推杆，所述围挡内壁连接有抽液泵，所述抽液泵的出水端连接有抽水管，所述抽水管贯穿围挡，所述抽水管中安装有单向阀。

优选地，一种输水渠道不停水修复的水下土体定位开挖装置中，所述中空轴的外壁下部连接有蜗轮，所述中空轴的外壁上部连接有固定盘，所述固定盘的顶部连接有安装架，所述安装架的上端连接有升降电机，所述升降电机的动力输出端连接有直齿轮，所述中空轴内开设有矩形通槽，所述升降杆采用矩形杆，所述升降杆贯穿矩形通槽与安装架，所述升降杆的前端开设有齿槽，所述直齿轮啮合连接齿槽。

优选地，一种输水渠道不停水修复的水下土体定位开挖装置中，所述转向台的底部连接有转向电机，所述转向电机的输出端连接有蜗杆，所述蜗杆啮合连接蜗轮，所述转向台的右端连接有红外信号发射器，所述运载车体左端连接有与红外信号发射器相配合的红外信号接收器。

优选地，一种输水渠道不停水修复的水下土体定位开挖装置中，所述蜗杆的展开螺旋角小于蜗轮蜗杆接触的摩擦角。

优选地，一种输水渠道不停水修复的水下土体定位开挖装置中，所述容置槽开口端连接有密封圈，所述密封圈抵接侧挡板外壁。

优选地，一种输水渠道不停水修复的水下土体定位开挖装置中，所述外套管与钻杆共轴心线设置，所述外套管的外壁右侧连接有挡圈，所述挡圈抵接限位板左侧壁。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明结构设计合理，通过液压机械臂将转向台移动至渠道上方，利用电动推杆带动定位框偏转，使得定位框右端贴合渠道边坡，侧挡板、底板与围挡配合形成工作区域，利用抽液泵引出区域内水体，便于后续土体开挖修复工作的进行，不会影响输水渠道的正常使用；

2、本发明使用时将下侧操作口对准土体待修复处，利用液压杆调整竖座位置，挖掘头伸入土地进行开挖工作，利用螺旋绞龙将散土向外输送，开挖座与注浆座位置可调换，利用阶梯柱对操作口进行封闭，利用浆液泵将水泥浆液输送至开挖孔洞内进行填充，水泥整体干涸后完成土体修复；

3、本发明利用红外信号接收器接受红外信号发射器发出的信号，能够保障转向台底面与渠堤齐平，利用蜗杆啮合传动蜗轮，便于调整中空轴偏转角度，利用直齿轮啮合传动齿槽，从而完成升降杆高度调节，能够对围挡方位进行调整，便于开挖位置的找准。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明中内部结构示意图；

图3为本发明中围挡的外部结构示意图；

图4为本发明中围挡的内部结构示意图；

图5为本发明中限位板的结构示意图；

图6为本发明中转向台的结构示意图；

图7为本发明中开挖座的结构示意图；

图8为本发明中注浆座的结构示意图；

图9为本发明中定位框的侧视结构图。

图中：1、运载车体；2、液压机械臂；3、转向台；4、中空轴；5、升降杆；6、围挡；7、底板；8、定位框；9、车载电源；10、控制箱；101、红外信号接收器；301、转向电机；302、蜗杆；303、红外信号发射器；401、蜗轮；402、固定盘；403、安装架；404、升降电机；405、直齿轮；406、矩形通槽；501、齿槽；601、容置槽；602、挡板；603、电动推杆；604、抽液泵；605、抽水管；606、单向阀；81、限位板；82、操作口；83、往复轴；84、锥齿圈；85、驱动电机；86、锥齿轮；87、操作台；88、注浆座；89、开挖座；881、储存罐；882、搅拌电机；883、搅拌杆；884、气动杆；885、阶梯柱；886、注浆管；887、波纹管；888、浆液泵；891、液压杆；892、竖座；893、开挖电机；894、钻杆；895、挖掘头；896、螺旋绞龙；897、外套管。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

请参阅图1-8所示，本实施例为一种输水渠道不停水修复的水下土体定位开挖装置，包括运载车体1，运载车体1的左端连接有液压机械臂2，液压机械臂2的自由端连接有转向台3，转向台3的中心转动连接有中空轴4，中空轴4内插接有升降杆5，升降杆5的下端连接有围挡6，围挡6的内壁底部连接有底板7，底板7的右端铰接有定位框8，运载车体1内设有车载电源9与控制箱10。

围挡6呈U形结构设置，围挡6的右端开设有容置槽601，容置槽601内设有侧挡板602，侧挡板602右端固接定位框8，围挡6外壁与定位框8外壁之间铰接有电动推杆603，围挡6内壁连接有抽液泵604，抽液泵604的出水端连接有抽水管605，抽水管605贯穿围挡6，抽水管605中安装有单向阀606。

本实施例的具体实施方式为：

本装置在使用时，运载车体1将设备移动至渠堤处，通过液压机械臂2将转向台3移动至渠道上方，通过升降杆5调整围挡6高度，通过中空轴4调整围挡6偏转角度，使得围挡6靠近渠道边坡，利用电动推杆603带动定位框8偏转，使得定位框8右端贴合渠道边坡，侧挡板602伸出容置槽601，配合底板7形成一个工作区域，利用抽液泵604将工作区域内水体抽离，在抽水管605中设置单向阀606防止发生倒灌，便于后续土体开挖修复工作的进行。

实施例二

在实施例一的基础上，定位框8的内壁中部连接有限位板81，限位板81的上下部对称开设有操作口82，限位板81的左侧壁中部转动连接有往复轴83，往复轴83的外壁连接有锥齿圈84，限位板81左侧壁连接有驱动电机85，驱动电机85的输出端连接有锥齿轮86，锥齿轮86啮合连接锥齿圈84，往复轴83的左端连接有操作台87，操作台87的底部连接有开挖座89，操作台87的顶部连接有注浆座88。

开挖座89的左侧壁连接有液压杆891，液压杆891的左端连接有竖座892，竖座892外壁下部连接有开挖电机893，开挖电机893的右侧输出端连接有钻杆894，钻杆894的右端连接有挖掘头895，钻杆894外壁连接有螺旋绞龙896，开挖座89的底部连接有外套管897。

注浆座88的左侧壁连接有储存罐881，储存罐881底部连接有搅拌电机882，搅拌电机882的输出端连接有搅拌杆883，注浆座88的右侧壁连接有气动杆884，气动杆884的右端连接有阶梯柱885，阶梯柱885内贯穿有注浆管886，注浆管886与储存罐881之间连通有波纹管887，注浆管886中安装有浆液泵888。

本实施例的具体实施方式为：

本装置使用时首先使下侧操作口82对准土体待修复处，通过液压杆891使竖座892缓慢靠近土体，挖掘头895伸入土体破损处，利用开挖电机893带动钻杆894转动，螺旋绞龙896随钻杆894同步旋转，能够将挖掘头895挖出的散土沿外套管897向外输送，挖孔操作完成后液压杆891回退，通过驱动电机85带动锥齿轮86旋转，锥齿轮86啮合传动锥齿圈84，使得往复轴83带动操作台87旋转，开挖座89与注浆座88位置发生调换，通过气动杆884带动阶梯柱885移动，阶梯柱885伸入操作口82后对开挖孔洞端部进行封闭，利用储存罐881存放水泥浆液，搅拌电机882带动搅拌杆883旋转，保障水泥浆液分布均匀，浆液泵888启动后将水泥沿波纹管887导入注浆管886，从而对开挖孔洞进行填充，待孔洞内水泥浆成型后移出阶梯柱885，水泥整体干涸后完成土体修复。

实施例三

在实施例二的基础上，中空轴4的外壁下部连接有蜗轮401，中空轴4的外壁上部连接有固定盘402，固定盘402的顶部连接有安装架403，安装架403的上端连接有升降电机404，升降电机404的动力输出端连接有直齿轮405，中空轴4内开设有矩形通槽406，升降杆5采用矩形杆，升降杆5贯穿矩形通槽406与安装架403，升降杆5的前端开设有齿槽501，直齿轮405啮合连接齿槽501。

转向台3的底部连接有转向电机301，转向电机301的输出端连接有蜗杆302，蜗杆302啮合连接蜗轮401，转向台3的右端连接有红外信号发射器303，运载车体1左端连接有与红外信号发射器303相配合的红外信号接收器101。

蜗杆302的展开螺旋角小于蜗轮401蜗杆302接触的摩擦角，能够实现自锁效果，避免中空轴4晃动。

容置槽601开口端连接有密封圈，密封圈抵接侧挡板602外壁，便于实现工作区域的密封。

外套管897与钻杆894共轴心线设置，外套管897的外壁右侧连接有挡圈，挡圈抵接限位板81左侧壁，配合操作口82使用，便于散土送出。

本实施例的具体实施方式为：

本实施例中，利用液压机械臂2调整转向台3位置时，利用红外信号接收器101接受红外信号发射器303发出的信号，从而保障转向台3底面与渠堤齐平，通过转向电机301带动蜗杆302旋转，蜗杆302啮合传动蜗轮401，使得中空轴4发生偏转，利用矩形通槽406进行限位，使得升降杆5随中空轴4同步转动，通过升降电机404带动直齿轮405旋转，直齿轮405啮合传动齿槽501，能够完成升降杆5高度调节，从而对围挡6方位进行调整，便于开挖位置的找准。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims

1.一种输水渠道不停水修复的水下土体定位开挖装置，包括运载车体（1），其特征在于：所述运载车体（1）的左端连接有液压机械臂（2），所述液压机械臂（2）的自由端连接有转向台（3），所述转向台（3）的中心转动连接有中空轴（4），所述中空轴（4）内插接有升降杆（5），所述升降杆（5）的下端连接有围挡（6），所述围挡（6）的内壁底部连接有底板（7），所述底板（7）的右端铰接有定位框（8），所述运载车体（1）内设有车载电源（9）与控制箱（10）。

2.根据权利要求1所述的一种输水渠道不停水修复的水下土体定位开挖装置，其特征在于：所述定位框（8）的内壁中部连接有限位板（81），所述限位板（81）的上下部对称开设有操作口（82），所述限位板（81）的左侧壁中部转动连接有往复轴（83），所述往复轴（83）的外壁连接有锥齿圈（84），所述限位板（81）左侧壁连接有驱动电机（85），所述驱动电机（85）的输出端连接有锥齿轮（86），所述锥齿轮（86）啮合连接锥齿圈（84），所述往复轴（83）的左端连接有操作台（87），所述操作台（87）的底部连接有开挖座（89），所述操作台（87）的顶部连接有注浆座（88）。

3.根据权利要求2所述的一种输水渠道不停水修复的水下土体定位开挖装置，其特征在于：所述开挖座（89）的左侧壁连接有液压杆（891），所述液压杆（891）的左端连接有竖座（892），所述竖座（892）外壁下部连接有开挖电机（893），所述开挖电机（893）的右侧输出端连接有钻杆（894），所述钻杆（894）的右端连接有挖掘头（895），所述钻杆（894）外壁连接有螺旋绞龙（896），所述开挖座（89）的底部连接有外套管（897）。

4.根据权利要求2所述的一种输水渠道不停水修复的水下土体定位开挖装置，其特征在于：所述注浆座（88）的左侧壁连接有储存罐（881），所述储存罐（881）底部连接有搅拌电机（882），所述搅拌电机（882）的输出端连接有搅拌杆（883），所述注浆座（88）的右侧壁连接有气动杆（884），所述气动杆（884）的右端连接有阶梯柱（885），所述阶梯柱（885）内贯穿有注浆管（886），所述注浆管（886）与储存罐（881）之间连通有波纹管（887），所述注浆管（886）中安装有浆液泵（888）。

5.根据权利要求1所述的一种输水渠道不停水修复的水下土体定位开挖装置，其特征在于：所述围挡（6）呈U形结构设置，所述围挡（6）的右端开设有容置槽（601），所述容置槽（601）内设有侧挡板（602），所述侧挡板（602）右端固接定位框（8），所述围挡（6）外壁与定位框（8）外壁之间铰接有电动推杆（603），所述围挡（6）内壁连接有抽液泵（604），所述抽液泵（604）的出水端连接有抽水管（605），所述抽水管（605）贯穿围挡（6），所述抽水管（605）中安装有单向阀（606）。

6.根据权利要求1所述的一种输水渠道不停水修复的水下土体定位开挖装置，其特征在于：所述中空轴（4）的外壁下部连接有蜗轮（401），所述中空轴（4）的外壁上部连接有固定盘（402），所述固定盘（402）的顶部连接有安装架（403），所述安装架（403）的上端连接有升降电机（404），所述升降电机（404）的动力输出端连接有直齿轮（405），所述中空轴（4）内开设有矩形通槽（406），所述升降杆（5）采用矩形杆，所述升降杆（5）贯穿矩形通槽（406）与安装架（403），所述升降杆（5）的前端开设有齿槽（501），所述直齿轮（405）啮合连接齿槽（501）。

7.根据权利要求6所述的一种输水渠道不停水修复的水下土体定位开挖装置，其特征在于：所述转向台（3）的底部连接有转向电机（301），所述转向电机（301）的输出端连接有蜗杆（302），所述蜗杆（302）啮合连接蜗轮（401），所述转向台（3）的右端连接有红外信号发射器（303），所述运载车体（1）左端连接有与红外信号发射器（303）相配合的红外信号接收器（101）。

8.根据权利要求7所述的一种输水渠道不停水修复的水下土体定位开挖装置，其特征在于：所述蜗杆（302）的展开螺旋角小于蜗轮（401）蜗杆（302）接触的摩擦角。

9.根据权利要求5所述的一种输水渠道不停水修复的水下土体定位开挖装置，其特征在于：所述容置槽（601）开口端连接有密封圈，所述密封圈抵接侧挡板（602）外壁。

10.根据权利要求3所述的一种输水渠道不停水修复的水下土体定位开挖装置，其特征在于：所述外套管（897）与钻杆（894）共轴心线设置，所述外套管（897）的外壁右侧连接有挡圈，所述挡圈抵接限位板（81）左侧壁。