CN116122370A - 一种中间成墙的trd施工设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水利工程防渗技术领域，尤其涉及一种中间成墙的TRD施工设备。所述TRD施工设备包括：车架，用于带动车架行走的底盘，和用于切削地层的工作装置；在所述车架的底部，前后成对设置所述底盘，所述车架能够带动前后设置的所述底盘沿水平方向展开和收拢；所述工作装置固定在所述车架的中部。通过设置可展开和收拢的车架，使车架底部的两个底盘之间可以相对运动，以调节底盘之间的间距，适应堤坝之间的施工距离和道路运输要求。本发明的工作装置设置在两个底盘之间，以使底盘可在施工处的两侧行走，使所述TRD施工设备可在堤坝之间的较小空间内施工作业。

Description

一种中间成墙的TRD施工设备

技术领域

本发明涉及水利工程防渗技术领域，尤其涉及一种中间成墙的TRD施工设备。

背景技术

TRD工法(Trench-Cutting&Re-mixing Deep Wall Method)，又称等厚度水泥土地下连续墙工法，其基本原理是利用链锯式刀具箱竖直插入地层中，然后作水平横向运动，同时由链条带动刀具作竖直方向的回转运动，搅拌混合原土并灌入水泥浆，形成一定强度和厚度的地下连续墙。

TRD工法通过水平横向运动成墙，可形成没有接口的等厚连续墙体，其止水防渗效果远远优于柱列式地下连续墙和柱列式搅拌桩加固，其主要特点是环境污染小、成墙连续、表面平整、厚度一致、墙体均匀性好、防渗性能好、施工安全，与传统柱列式地下连续墙相比，其隔渗，经济性较好。

目前，水利工程堤坝防渗技术主要有灌浆防渗、土工布防渗和防渗墙防渗技术。灌浆技术包括高压喷射灌浆和控制性灌浆。高压喷射灌浆是利用高压水或是浆液在喷射的时候形成的高流速,切割被灌底层的结构,同时将水泥浆填入,与底层中的泥土进行混合从而形成固体。控制性灌浆是在灌浆的过程中对浆液的流量和灌浆的范围进行控制,从而使浆液灌注均匀,降低成本的同时达到防渗的效果。土工布防渗其主要机理是以塑料薄膜的不透水性隔断土坝漏水通道，以其较大的抗拉强度和延伸率承受水压和适应坝体变形。

TRD工法作为止水防渗墙施工的新工艺，已在城市地铁出入口、车站、地下车库、建筑基坑等工程得到很好的应用，TRD工法与其他工法相比较，具有施工安全性高、成墙质量好、防渗性能好、成墙精度高、施工效率高等优点。

如中国专利号为CN204326134U所公开的一种双动力履带链条式成槽机，包括动力头、切削链条、主动力站和辅助动力站，主动力站通过液压系统控制成槽机切削搅拌、行走及油缸动作，辅助动力站通过液压系统控制成槽机行走及油缸动作，主动力站和辅助动力站共用一套液压控制系统控制，通过负荷传感控制切换阀来切换控制信号，决定介入负载。

如中国专利号为CN104179214 B所公开的链刀式连续墙成槽机，包括:成槽机主体；通过轨道支撑架连接于成槽机主体的前端的链刀机构，链刀机构可垂向滑动地连接于轨道支撑架；升降机构，其包括设置在轨道支撑架的后端面或成槽机主体上的卷扬机、固定设置在轨道支撑架的顶端处的换向组件及固定设置在链刀机构的顶端处的动滑轮组件。其中,从卷扬机内放出的钢丝绳依次通过换向组件和动滑轮组件后固定连接在动滑轮组件处或换向组件处。根据本发明的链刀式连续墙成槽机优化了升降机构,提高了其钢丝绳的寿命，从而降低了链刀式连续墙成槽机的故障率。

目前上述市场上生产的TRD工法机大都为在设备的一侧进行成墙施工，即切割刀箱位于底盘的外侧。

由于水利工程项目，其坝顶大都在6-8m宽度左右，防渗墙的施工位置基本位于堤坝的中间，即要求设备底盘和地面接触的位置与切割刀箱的中心位置之间的最大距离不能超过3米。而传统的TRD工法机因其切割刀箱均位于设备的一侧，底盘和地面接触的位置与切割刀箱的中心位置之间的最大距离都在3米以上，且设备体积较大，无法满足在堤坝中间进行施工。

发明内容

(一)要解决的技术问题

鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种中间成墙的TRD施工设备，其解决了传统的防渗工艺安全性低、防渗效果差以及现有TRD设备无法满足堤坝施工小空间作业且成墙厚度较厚的技术问题。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种中间成墙的TRD施工设备，所述TRD施工设备包括：车架，用于带动车架行走的底盘，和用于切削地层的工作装置；

在所述车架的底部，前后成对设置所述底盘，所述车架能够带动前后设置的所述底盘沿水平方向展开和收拢；

所述工作装置固定在所述车架的中部。

所述车架包括主车架、副车架和伸缩套筒；

所述前后设置的底盘分别固定于所述主车架和所述副车架；

所述伸缩套筒连接在所述主车架和所述副车架之间，以适应所述主车架和副车架沿前后方向展开和收拢。

所述车架上设有平行设置的左伸缩驱动器和右伸缩驱动器；

所述左伸缩驱动器和右伸缩驱动器的两端分别固定设置在所述主车架和所述副车架上，所述左伸缩驱动器和所述右伸缩驱动器驱动所述主车架和所述副车架沿前后方向展开和收拢。

所述底盘包括：

履带，用于安装所述履带的履带架，和用于驱动所述履带行走的回转驱动器；

所述履带架上可转动设置有若干个托轮和支重轮，所述托轮设置在所述履带架的顶部，所述支重轮设置在所述履带架的底部；所述履带架的一侧设有驱动轮，所述回转驱动器设置在所述驱动轮上，所述履带架的另一侧设有导向轮，所述导向轮在所述履带架左右方向上可滑动连接；

所述履带围绕所述托轮、支重轮、导向轮和驱动轮设置，所述回转驱动器驱动所述驱动轮转动，带动所述履带围绕履带架转动，使所述底盘沿着左右方向上行走；所述托轮、支重轮和导向轮与所述履带从动连接。

所述履带架的另一侧还设有用于张紧所述履带的张紧装置；所述张紧装置的两端分别固定设置在所述履带架和所述导向轮上，所述张紧装置上设有缓冲弹簧或黄油缸，以使所述导向轮通过所述张紧装置可伸缩设置在所述履带架上，以改变所述导向轮与所述驱动轮之间的距离，使所述履带张紧或松弛。

所述履带架上设有法兰连接座，所述主车架和所述副车架分别设有法兰端面，所述法兰端面与所述法兰连接座固定连接。

所述工作装置包括：滑移架、门架、驱动总成和切削装置，所述门架的长度方向沿着所述副车架的长度方向设置，所述门架与所述副车架可转动连接，所述滑移架沿着所述门架的长度方可滑动连接；

所述滑移架设有升降装置，所述升降驱动装置驱动所述驱动总成沿着所述滑移架的高度方向上升或下降，以带动所述切削装置上升或者下降。

所述切削装置位于所述主车架和所述副车架之间，所述切削装置可拆卸设置在所述驱动总成的底部，所述切削装置包括链刀总成、刀箱和从动箱；所述驱动总成的底部连接所述刀箱和从动箱。

所述主车架和所述副车架之间留有通过所述切削装置的通槽。

所述驱动总成包括：驱动机构、固定座和张紧机构；

所述固定座的底部可依次连接刀箱和从动箱，所述驱动机构用于驱动所述链刀总成回转运动，所述驱动机构在所述固定座内上下滑移，所述张紧机构用于调节所述驱动机构与所述固定座底部的距离；

所述链刀总成包括若干节链条和若干刀具，所述刀具通过螺栓固定在所述链条上；

所述从动箱上设有惰性从动轮，所述链刀总成上的链条，环状的布置在所述驱动总成的驱动机构、刀箱和从动箱的惰性从动轮所组成的通道上，所述刀箱前后方向的两侧还设置有链轨挡板，以防止所述链刀总成回转时脱离所述通道。

所述刀箱与所述底盘的最大距离小于3米。

所述门架上还设有平行设置的左斜拉驱动器和右斜拉驱动器；

所述左斜拉驱动器和右斜拉驱动器的上端与所述门架的上部可转动连接，所述左斜拉驱动器和右斜拉驱动器的下端与所述主车架可转动连接，以使所述左斜拉驱动器、右斜拉驱动器、门架和车架形成三角形结构。

所述门架上还设有用于驱动所述滑移架沿着所述门架的长度方向滑动的上横推驱动器和下横推驱动器；

所述上横推驱动器平行设置在所述下横推驱动器的上方；

所述上横推驱动器和下横推驱动器的一端固定设置在所述门架上，所述上横推驱动器和下横推驱动器的另一端连接所述滑移架。

所述门架包括：上门架和下门架，所述上门架和所述下门架通过紧固件固定连接；

所述副车架上设有用于安装门架的安装座，以使所述下门架以所述安装座为轴相对转动。

所述滑移架包括若干段滑动组装架，每段滑动组装架之间可拆卸连接。

(三)有益效果

本发明的有益效果是：本发明提供了一种中间成墙的TRD施工设备，通过设置可展开和收拢的车架，使车架底部的两个底盘之间可以相对运动，以调节底盘之间的间距，适应堤坝之间的施工距离和道路运输要求。

本发明的工作装置设置在两个底盘之间，以使底盘可在施工处的两侧行走，使所述TRD施工设备可在堤坝之间的较小空间内施工作业。

附图说明

图1为本发明具体实施方式的立体结构示意图；

图2为本发明具体实施方式的前视结构示意图；

图3为本发明具体实施方式的俯视结构示意图；

图4为本发明具体实施方式的侧视结构示意图；

图5为图1中底盘7的前视局部结构示意图；

图6为伸缩套筒的仰视局部结构示意图。

【附图标记说明】

1：滑移架；2：门架；3：驱动总成；4：覆盖件；5：动力系统；6：车架；7：底盘；8：驾驶室；9：链刀总成；10：刀箱；11：从动箱；

1.1：上滑移架；1.2：下滑移架；1.3：护笼爬梯；1.4：管路托架；

2.1：上门架；2.2：下门架；2.3：门架走台；2.4：斜拉杆；

6.1：主车架；6.2：副车架；6.3：走台栏杆；6.4：伸缩套筒；6.5：销轴；

7.1：履带架；7.2：法兰连接座；7.3：驱动轮；7.4：导向轮；7.5：支重轮；7.6：托轮；7.7：履带；7.8：回转驱动器；7.9：张紧装置；

12：上横推驱动器；13：下横推驱动器；14：左提升驱动器；15：右提升驱动器；16：左伸缩驱动器；17：右伸缩驱动器；18：左斜拉驱动器；19：右斜拉驱动器。

具体实施方式

为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。其中，本文所提及的“前”、“后”、“左”、“右”......等方位名词以图2-4的定向为参照。左右方向的运动为横向运动，前后方向的运动为纵向运动，上下方向的运动为竖向运动。

为了更好的理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更清楚、透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

参照图1至图5，本发明提供了一种中间成墙的TRD施工设备，应用于水利堤坝工程防渗墙的施工作业。

TRD施工设备包括：车架6，用于带动车架6行走的底盘7，和用于切削地层的工作装置，工作装置固定在车架6的中部。

在车架6的底部，底盘7前后成对设置，车架6能够带动前后设置的底盘7沿水平方向展开和收拢，使底盘7能够适应堤坝的尺寸，实现成对设置的底盘7分别在两侧的堤坝上行走，工作装置插入堤坝中间的空隙进行施工作业。

车架6包括：主车架6.1、副车架6.2和伸缩套筒6.4。伸缩套筒6.4连接在主车架6.1和副车架6.2之间，以适应主车架6.1和副车架6.2沿前后方向展开和收拢。

车架6上设有平行设置的左伸缩驱动器16和右伸缩驱动器17，平行设置的左伸缩驱动器16和右伸缩驱动器17，可使主车架6.1、副车架6.2的驱动结构更稳定。

左伸缩驱动器16和右伸缩驱动器17均具有固定端和伸出端。左伸缩驱动器16和右伸缩驱动器17的固定端固定设置在主车架6.1上，左伸缩驱动器16和右伸缩驱动器17的伸出端固定设置在副车架6.2上。左伸缩驱动器16和右伸缩驱动器17驱动主车架6.1和副车架6.2沿前后方向展开和收拢，同时拉动主车架6.1和副车架6.2之间的伸缩套筒6.4展开或者缩回，以使车架6在前后方向上的尺寸可以适应堤坝之间的实际距离。

可选地，伸缩套筒6.4的结构可采用多节伸缩或单节伸缩，可根据实际施工需求进行选择。

伸缩套筒6.4上设有多个不同位置的销轴孔，在主车架6.1和副车架6.2上分别设置1个销轴孔，通过销轴6.5和销轴孔可将伸缩套筒6.4分别与主车架6.1和副车架6.2固定，不同孔位的配合实现不同位置的机械限位。多节的伸缩套筒6.4也可通过销轴6.5固定。

可选地，可以设置一个或者多个左伸缩驱动器16和右伸缩驱动器17，用于提升对车架6的驱动能力或者驱动速度。

可选地，左伸缩驱动器16和右伸缩驱动器17可以是油缸等液压装置，也可以是气压装置或者链条驱动装置。

主车架6.1上还设置有安装液压系统、流体系统、动力系统、驾驶室和电气系统等元器件的安装座。

在主车架6.1上设有驾驶室8，驾驶室8用于供驾驶人员控制TRD施工设备。驾驶室8位于主车架6.1的一侧，主车架6.1沿着左右方向上的长度大于副车架6.2，以避免副车架6.2上的设备挡住驾驶室8内驾驶人员的视线。

驾驶室8上还设有若干个观察窗，用于在TRD施工设备施工过程中观察施工设备以及观察行驶路况。

可选地，主车架6.1周围安装有可拆卸的走台栏杆6.3，可方便操作人员行走、检修、调试等作业。车架6上的走台栏杆6.3可根据现场需要进行安装。副车架6.2还设有管路布置通道，人员行走通道等。

底盘7成对设置在车架6的底部，前侧的底盘7固定在副车架6.2上，后侧的底盘7固定在主车架6.1上，以使前侧的底盘7可随着副车架6.2移动，后侧的底盘7随着主车架6.1移动，当主车架6.1和副车架6.2发生相对或者相反方向上的运动时，前侧的底盘7和后侧的底盘7随之发生相对或者相反方向上的运动。使底盘7既保证转场时的道路运输要求，又保证工作时的设备稳定性。

底盘7包括：履带7.7，用于安装履带7.7的履带架7.1，用于驱动履带7.7行走的回转驱动器7.8和用于张紧履带7.7的张紧装置7.9。履带架7.1上设有法兰连接座7.2，主车架6.1和副车架6.2分别设有法兰端面，法兰端面与法兰连接座7.2固定连接，以通过履带架7.1与主车架6.1或副车架6.2的连接而将成对设置的底盘7分别固定在主车架6.1和副车架6.2上。

当左伸缩驱动器16和右伸缩驱动器17驱动主车架6.1和副车架6.2向两侧展开或者收拢时，前后成对设置的底盘7跟随主车架6.1和副车架6.2发生相对或者相反方向上的运动，以根据堤坝实际的施工情况，充分适应堤坝的尺寸。

履带架7.1上可转动设置有若干个托轮7.6和支重轮7.5，托轮7.6设置在履带架7.1的顶部，支重轮7.5设置在履带架7.1的底部，导向轮7.4设置在履带架7.1的左端，驱动轮7.3设置在履带架7.1的右端，履带架7.1、驱动轮7.3和导向轮7.4形成了用于支撑履带7.7的支撑机构。当然，导向轮7.4也可以设置在履带架7.1的右端，驱动轮7.3设置在履带架7.1的左端。

驱动轮7.3上设有回转驱动器7.8，回转驱动器7.8具有驱动履带7.7的作用，导向轮7.4与履带架7.1之间设有张紧装置7.9，张紧装置7.9上设有缓冲弹簧或黄油缸，以使导向轮7.4通过张紧装置7.9可伸缩设置在履带架7.1上，以改变导向轮7.4与驱动轮7.3之间的距离，使履带7.7张紧或松弛。

履带7.7围绕托轮7.6、支重轮7.5、驱动轮7.3和导向轮7.4设置，驱动轮7.3用于带动履带7.7在履带架7.1上转动，以形成履带7.7围绕履带架7.1行走。

当回转驱动器7.8驱动驱动轮7.3转动，带动履带7.7沿着驱动轮7.3的转动方向，围绕履带架7.1转动，实现履带7.7沿着左右方向上行走。履带7.7可以通过调节回转驱动器7.8的差速实现转弯和向前、向后移动。

托轮7.6和支重轮7.5与履带7.7从动连接，托轮7.6和支重轮7.5用于支撑履带7.7保持便于行走的结构，同时起到减小履带7.7与履带架7.1在行进过程中的摩擦作用。

其中，回转驱动器7.8可以是马达、电机等。

TRD施工设备还包括：门架2和滑移架1，门架2设置在副车架6.2的顶部，门架2的长度方向沿着副车架6.2的长度方向设置，门架2与副车架6.2可转动连接，以使门架2沿着TRD施工设备的左右方向设置。

可选地，底盘的结构形式可以是履带式、步履式、装配式等，可根据实际施工项目需求进行调整。

门架2包括：上门架2.1和下门架2.2，上门架2.1和下门架2.2通过紧固件固定连接。门架2也可以包括多段可拆卸的门架，根据施工现场实际需求设置。副车架6.2上设有用于安装门架2的安装座，下门架2.2与车架6的副车架6.2铰接，以使下门架2.2以所述安装座为轴相对转动。

门架2上还设有用于驱动门架2相对车架6转动的门架驱动装置，门架驱动装置包括：平行设置的左斜拉驱动器18和右斜拉驱动器19。

左斜拉驱动器18和右斜拉驱动器19的上端与上门架2.1可转动连接，左斜拉驱动器18和右斜拉驱动器19的下端与主车架6.1可转动连接，以使左斜拉驱动器18、右斜拉驱动器19、门架2和车架6形成三角形结构。

左斜拉驱动器18和右斜拉驱动器19与上门架2.1之间通过斜拉杆2.4连接。左斜拉驱动器18和右斜拉驱动器19具有固定端和伸出端，即左斜拉驱动器18和右斜拉驱动器19的固定端通过斜拉杆2.4与上门架2.1铰接，左斜拉驱动器18和右斜拉驱动器19的伸出端与主车架6.1铰接。主车架6.1上设置有用于安装左斜拉驱动器18和右斜拉驱动器19的安装座。通过左斜拉驱动器18和右斜拉驱动器19驱动斜拉杆2.4带动上门架2.1，同时带动下门架2.2，以下门架2.2与副车架6.2的铰接处为轴相对转动，调整门架2至施工所需角度。通过改变左斜拉驱动器18和右斜拉驱动器19的行程来实现门架2与车架6之间的角度变化，从而调整门架在纵向上的偏摆运动。

滑移架1沿着门架2的长度方可滑动连接，即滑移架1可沿着门架2的左右方向滑动。

滑移架1包括：上滑移架1.1、下滑移架1.2、护笼爬梯1.3和管路托架1.4等。上滑移架1.1和下滑移架1.2固定连接。

下滑移架1.2滑动设置在门架2的后侧，门架2上设有用于滑动滑移架1的若干个滑槽，以使滑移架1通过滑槽与上门架2.1、下门架2.2可滑动连接。

滑移架1采用多段式结构设计，每段之间通过螺栓进行连接。滑移架1在横向切削作业时可将上方多段滑移架1拆下，使其在低净空环境下可以正常施工。

门架2上还设有用于驱动滑移架1沿着门架2的长度方向滑动的上横推驱动器12和下横推驱动器13，即上横推驱动器12和下横推驱动器13可驱动滑移架1沿着门架2的左右方向上滑动。

上横推驱动器12平行设置在下横推驱动器13的上方，上横推驱动器12和下横推驱动器13可以是一组也可以是多组，多个平行设置的上横推驱动器12和下横推驱动器13可使滑移架1沿着门架2获得左右方向滑动的过程中更稳定。

上横推驱动器12和下横推驱动器13具有固定端和伸出端。上横推驱动器12的固定端固定设置在门架2上，上横推驱动器12的伸出端连接滑移架1；下横推驱动器13的固定端固定设置在门架2上，下横推驱动器13的伸出端连接滑移架1。

可选地，上横推驱动器12和下横推驱动器13可以是油缸等液压装置，也可以是气压装置。

滑移架1可通过上横推驱动器12和下横推驱动器13之间的行程差实现滑移架1在横向上的左右偏摆，其偏摆角度的大小与两横推油缸的行程差成正比。

滑移架1上设有与切削装置连接的驱动总成3，驱动总成3主要用于连接并控制切削装置转动，以切削地层进行施工作业。车架6上还设有用于为驱动总成3提供动力的动力系统5。

驱动总成3还连接有升降驱动装置，升降驱动装置驱动驱动总成3沿着滑移架1的高度方向上升或下降，带动切削装置上升或者下降，实现切削装置在高度上的位移。升降驱动装置设置在滑移架1的两侧，即升降驱动装置沿着滑移架1的左右方向设置，升降驱动装置连接驱动总成3，升降驱动装置包括：左提升驱动器14和右提升驱动器15。左提升驱动器14和右提升驱动器15可设置一组或者多组，以使升降驱动装置的驱动过程更稳定。

左提升驱动器14和右提升驱动器15具有固定端和伸出端。左提升驱动器14的固定端安装在滑移架1上，左提升驱动器14的伸出端连接在驱动总成3上；右提升驱动器15的固定端安装在滑移架1上，右提升驱动器15的伸出端连接在驱动总成3上，左提升驱动器14和右提升驱动器15的伸出端拉动驱动总成3，沿着滑移架1的高度方向上升或下降。

可选地，左提升驱动器14和右提升驱动器15可采用提升油缸或卷扬机。

切削装置位于主车架6.1和副车架6.2之间，主车架6.1和所述副车架6.2之间留有通过所述切削装置的通槽。切削装置包括：链刀总成9、刀箱10和从动箱11。

切削装置可拆卸设置在驱动总成3的底部，驱动总成3下方设置有法兰面，通过螺栓或其他紧固件与刀箱10、从动箱11相连接。驱动总成3用于连接刀箱10、从动箱11和控制链刀总成9进行转动。切削装置用于对地层进行切削，便于后续搅拌混合原土并灌入水泥浆，形成一定强度和厚度的地下连续墙。

驱动总成3包括：驱动机构、固定座、张紧机构。固定座的底部可依次连接刀箱10和从动箱11，驱动机构用于驱动链刀总成9回转运动，驱动机构可在固定座内上下滑移，张紧机构用于调节驱动机构与固定座底部的距离。

链刀总成9包括不同链轨节数的链条和不同规格的刀具，刀具通过螺栓固定在链条上，从而实现不同深度和宽度的成墙施工。

从动箱11上设有惰性从动轮，惰性从动轮与链刀总成9随动连接。链刀总成9上的链条，环状的布置在驱动总成3的驱动机构、刀箱10和从动箱11的惰性从动轮所组成的通道上，刀箱10前后方向的两侧还设置有链轨挡板，以防止链刀总成9回转时脱离所述通道。

驱动总成3上的张紧机构用于调节驱动机构与固定座底部的距离，从而改变驱动总成3上驱动机构与从动箱11上惰性从动轮之间的距离，使链刀总成9上的链条实现张紧。

优选的，刀箱10的宽度为200mm，本实施例主要的目的之一是减少成墙的厚度，从而减少施工的成本。

刀箱与成墙宽度的关系：成墙宽度是通过链刀的回转切割形成的，成墙宽度等于链刀总成9的最大宽度，成墙的槽宽必须大于刀箱10的宽度，刀箱10才能放置在成墙的槽内。

成墙最小宽度主要的影响因素是刀箱10的宽度，为确保刀箱10可以在成墙的槽内顺利移动，刀箱10的两侧需距槽壁50mm以上，即刀箱10的宽度≤最小成墙宽度-100mm。目前市面上现有的TRD施工设备的刀箱10宽度大都为400mm，成墙最小宽度为500mm。本发明通过优化链刀总成9和刀箱10的结构，减少了刀箱10水平截面的宽度，使刀箱宽度变为200mm，成墙最小宽度为300mm，施工成本是以前的0.6倍。

优选的，刀箱10与底盘7的最大距离小于3米，避免了传统底盘和地面接触的位置与切割刀箱的中心位置之间的距离过大，不适应坝顶6-8m宽度的小空间施工作业的问题。

优选的，刀箱10结构采用箱式结构，刀箱10包括多种不同长度的刀箱10，每节刀箱10之间通过螺栓或其他紧固件进行连接。

可选地，刀箱10的分布位置：可以与两个履带7.7之间距离相同，也可与两履带7.7之间距离不同。

通过切削装置水平横向运动对地层进行切削，后续搅拌混合原土并灌入水泥浆，可形成具有一定强度和厚度且没有接口的等厚连续墙体。其止水防渗效果远远优于柱列式地下连续墙和柱列式搅拌桩加固，施工环境污染小、成墙连续、表面平整、厚度一致、墙体均匀性好、防渗性能好、施工安全，与传统柱列式地下连续墙相比，其隔渗，经济性更好。

本申请的中间成墙的TRD施工设备包括两个状态：工作状态和运输状态。

当TRD施工设备处于运输状态：底盘7处于收拢状态，即左伸缩驱动器16和右伸缩驱动器17处于完全缩回位置。滑移架1、门架2、驱动总成3、链刀总成9、刀箱10、从动箱11未装配，车架6上的走台栏杆6.3以及覆盖件4上方的护栏未安装。

处于运输状态下的设备称为主机。

当TRD施工设备处于工作状态：底盘7处于展开状态，即左伸缩驱动器16和右伸缩驱动器17处于伸出状态，左伸缩驱动器16和右伸缩驱动器17的伸出长度适应本次施工的堤坝宽度。车架6上的走台栏杆6.3以及覆盖件4上方的护栏根据现场需要进行安装，滑移架1、门架2、驱动总成3、链刀总成9、刀箱10、从动箱11已完成装配。

TRD施工设备处于工作状态下的具体工作步骤为：

S1：将处于运输状态的TRD施工设备移动至施工位置。

S2：将TRD施工设备的底盘7展开，即控制车架6的主车架6.1和副车架6.2向左右方向上展开，以带动底盘7向左右方向上展开，展开至预设位置后用销轴6.5或其他限位机械结构进行限位。

S3：用吊车或其他装备起吊门架2，并将门架2的下门架2.2安装在副车架6.2上，采用铰接方式连接下门架2.2和副车架6.2。

S4：将左斜拉驱动器18和右斜拉驱动器19的固定端铰接在主车架6.1上，将左斜拉驱动器18和右斜拉驱动器19的伸出端通过斜拉杆2.4与上门架2.1铰接，调整左斜拉驱动器18和右斜拉驱动器19的行程，使门架2处于竖直状态。

S5：用吊车或其他装备起吊滑移架1、驱动总成3，使其从门架2的一侧横向安装在门架2上。

S6：用挖机在施工位置开挖沟槽，并放置刀箱存放箱。

S7：将设备移动至刀箱存放箱处，通过左斜拉驱动器18、右斜拉驱动器19、左提升驱动器14和右提升驱动器15调整驱动总成3的状态，使其与放置在刀箱存放箱内的从动箱11、刀箱10的法兰面对接，并用螺栓或其他紧固件依次连接从动箱11、刀箱10；并安装相对应的链刀总成9。

S8：再次将设备移动至施工起点位置，动力系统5为驱动总成3提供动力，通过驱动总成3带动链刀总成9切削地层，并通过左提升驱动器14和右提升驱动器15带动驱动总成3和链刀总成9一起向下运动。

S9：当刀箱10向下切削至指定深度后，通过门架2上的上横推驱动器12和下横推驱动器13带动滑移架1沿左右方向上运动，驱动总成3、刀箱10、从动箱11和链刀总成9随滑移架1一起沿着门架2的左右方向上移动，完成对地层的横向切削。

S10：在地层横向切削的过程中，同时由链条带动刀具作竖直方向的回转运动，搅拌混合原土并灌入水泥浆，形成一定强度和厚度的地下连续墙。

本发明提供了一种中间成墙的TRD施工设备，其解决了传统TRD施工设备无法适用于水利项目TRD工法施工的问题，同时也可应用于其他工程TRD工法施工。本发明主要结构包括滑移架1、门架2、驱动总成3、覆盖件4、动力系统5、车架6、底盘7、驾驶室8、链刀总成9、刀箱10、从动箱11以及液压系统、流体系统和电气系统等。

本实施例的一种中间成墙的TRD施工设备，具备以下有益效果：

1、底盘7采用履带式底盘，成对设置的底盘7分别安装在主车架6.1和副车架6.2上，通过在主车架6.1和副车架6.2之间设置的左伸缩驱动器16和右伸缩驱动器17，实现主车架6.1和副车架6.2分别带动两个底盘7沿左右方向上相对运动或者相反运动。在纵向上实现底盘7的展开和收拢。施工作业时底盘7处于展开状态，可增加设备的稳定性；运输转场时底盘7处于收拢状态，设备可自行上下平板车，整机宽度满足道路运输的要求。

2、刀箱10位于设备的中间位置，即在两条履带7.7之间，刀箱10距离两履带7.7的最大尺寸小于3米，可确保设备在宽度不小于6m的坝顶进行行走，便于水利工程的施工作业。

3、刀箱10结构采用箱式结构，截面宽度较小，成墙厚度主要的影响因素是刀箱的宽度，目前市面上的刀箱宽度大都为400mm，成墙最小宽度为500mm。本发明通过优化刀箱材质、结构，使刀箱宽度变为200mm，成墙最小宽度为300mm，施工成本是以前的0.6倍。本申请的刀箱10与现有设备的切割刀箱相比，具有成墙厚度薄特点，从而减少施工的成本。

本发明提供的中间成墙的TRD施工设备主要为水利项目提供一种止水防渗墙施工的工艺以及施工设备，用于解决传统TRD施工设备无法适用于水利项目TRD工法施工的问题。该发明具有整机宽度小，可实现设备中间成墙作业，成墙厚度薄、成墙质量好等特点。同时也可应用于其他工程TRD项目。通过设置可展开和收拢的车架6，使车架6底部的两个底盘7之间可以相对运动，以调节底盘7之间的间距，适应堤坝之间的施工距离。

本发明的工作装置设置在两个底盘7之间，以使底盘7可在施工处两侧的堤坝上行走，工作装置可在堤坝之间的较小空间内施工作业。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”，可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”，可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”，可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，是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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行改动、修改、替换和变型。

Claims (15)

1.一种中间成墙的TRD施工设备，其特征在于，所述TRD施工设备包括：车架(6)，用于带动车架(6)行走的底盘(7)，和用于切削地层的工作装置；

在所述车架(6)的底部，前后成对设置所述底盘(7)，所述车架(6)能够带动前后设置的所述底盘(7)沿水平方向展开和收拢；

所述工作装置固定在所述车架(6)的中部。

2.根据权利要求1所述的中间成墙的TRD施工设备，其特征在于，

所述车架(6)包括主车架(6.1)、副车架(6.2)和伸缩套筒(6.4)；

所述前后设置的底盘(7)分别固定于所述主车架(6.1)和所述副车架(6.2)；

所述伸缩套筒(6.4)连接在所述主车架(6.1)和所述副车架(6.2)之间，以适应所述主车架(6.1)和副车架(6.2)沿前后方向展开和收拢。

3.根据权利要求2所述的中间成墙的TRD施工设备，其特征在于，所述车架(6)上设有平行设置的左伸缩驱动器(16)和右伸缩驱动器(17)；

所述左伸缩驱动器(16)和右伸缩驱动器(17)的两端分别固定设置在所述主车架(6.1)和所述副车架(6.2)上，所述左伸缩驱动器(16)和所述右伸缩驱动器(17)驱动所述主车架(6.1)和所述副车架(6.2)沿前后方向展开和收拢。

4.根据权利要求2所述的中间成墙的TRD施工设备，其特征在于，所述底盘(7)包括：

履带(7.7)，用于安装所述履带(7.7)的履带架(7.1)，和用于驱动所述履带(7.7)行走的回转驱动器(7.8)；

所述履带架(7.1)上可转动设置有若干个托轮(7.6)和支重轮(7.5)，所述托轮(7.6)设置在所述履带架(7.1)的顶部，所述支重轮(7.5)设置在所述履带架(7.1)的底部；所述履带架(7.1)的一侧设有驱动轮(7.3)，所述回转驱动器(7.8)设置在所述驱动轮(7.3)上，所述履带架(7.1)的另一侧设有导向轮(7.4)，所述导向轮(7.4)在所述履带架(7.1)左右方向上可滑动连接；

所述履带(7.7)围绕所述托轮(7.6)、支重轮(7.5)、导向轮(7.4)和驱动轮(7.3)设置，所述回转驱动器(7.8)驱动所述驱动轮(7.3)转动，带动所述履带(7.7)围绕履带架(7.1)转动，使所述底盘(7)沿着左右方向上行走；所述托轮(7.6)、支重轮(7.5)和导向轮(7.4)与所述履带(7.7)从动连接。

5.根据权利要求4所述的中间成墙的TRD施工设备，其特征在于，所述履带架(7.1)的另一侧还设有用于张紧所述履带(7.7)的张紧装置(7.9)；所述张紧装置(7.9)的两端分别固定设置在所述履带架(7.1)和所述导向轮(7.4)上，所述张紧装置(7.9)上设有缓冲弹簧或黄油缸，以使所述导向轮(7.4)通过所述张紧装置(7.9)可伸缩设置在所述履带架(7.1)上，以改变所述导向轮(7.4)与所述驱动轮(7.3)之间的距离，使所述履带(7.7)张紧或松弛。

6.根据权利要求4所述的中间成墙的TRD施工设备，其特征在于，所述履带架(7.1)上设有法兰连接座(7.2)，所述主车架(6.1)和所述副车架(6.2)分别设有法兰端面，所述法兰端面与所述法兰连接座(7.2)固定连接。

7.根据权利要求2所述的中间成墙的TRD施工设备，其特征在于，所述工作装置包括：滑移架(1)、门架(2)、驱动总成(3)和切削装置；

所述门架(2)的长度方向沿着所述副车架(6.2)的长度方向设置，所述门架(2)与所述副车架(6.2)可转动连接，所述滑移架(1)沿着所述门架(2)的长度方向可滑动连接；

所述滑移架(1)设有升降装置，所述升降装置驱动所述驱动总成(3)沿着所述滑移架(1)的高度方向上升或下降，以带动所述切削装置上升或者下降。

8.根据权利要求7所述的中间成墙的TRD施工设备，其特征在于，

所述切削装置位于所述主车架(6.1)和所述副车架(6.2)之间，所述切削装置可拆卸设置在所述驱动总成(3)的底部，所述切削装置包括链刀总成(9)、刀箱(10)和从动箱(11)；所述驱动总成(3)的底部依次连接所述刀箱(10)和从动箱(11)。

9.根据权利要求8所述的中间成墙的TRD施工设备，其特征在于，所述主车架(6.1)和所述副车架(6.2)之间留有通过所述切削装置的通槽。

10.根据权利要求8所述的中间成墙的TRD施工设备，其特征在于，所述驱动总成(3)包括：驱动机构、固定座和张紧机构；

所述固定座的底部可依次连接刀箱(10)和从动箱(11)，所述驱动机构用于驱动所述链刀总成(9)回转运动，所述驱动机构在所述固定座内上下滑移，所述张紧机构用于调节所述驱动机构与所述固定座底部的距离；

所述链刀总成(9)包括若干节链条和若干刀具，所述刀具通过螺栓固定在所述链条上；

所述从动箱(11)上设有惰性从动轮，所述链刀总成(9)上的链条，环状的布置在所述驱动总成(3)的驱动机构、刀箱(10)和从动箱(11)的惰性从动轮所组成的通道上，所述刀箱(10)前后方向的两侧还设置有链轨挡板，以防止所述链刀总成(9)回转时脱离所述通道。

11.根据权利要求8所述的中间成墙的TRD施工设备，其特征在于，所述刀箱(10)与所述底盘(7)的最大距离小于3米。

12.根据权利要求7所述的中间成墙的TRD施工设备，其特征在于，所述门架(2)上还设有平行设置的左斜拉驱动器(18)和右斜拉驱动器(19)；

所述左斜拉驱动器(18)和右斜拉驱动器(19)的上端与所述门架(2)的上部可转动连接，所述左斜拉驱动器(18)和右斜拉驱动器(19)的下端与所述主车架(6.1)可转动连接，以使所述左斜拉驱动器(18)、右斜拉驱动器(19)、门架(2)和车架(6)形成三角形结构。

13.根据权利要求7所述的中间成墙的TRD施工设备，其特征在于，所述门架(2)上还设有用于驱动所述滑移架(1)沿着所述门架(2)的长度方向滑动的上横推驱动器(12)和下横推驱动器(13)；

所述上横推驱动器(12)平行设置在所述下横推驱动器(13)的上方；

所述上横推驱动器(12)和下横推驱动器(13)的一端固定设置在所述门架(2)上，所述上横推驱动器(12)和下横推驱动器(13)的另一端连接所述滑移架(1)。

14.根据权利要求7所述的中间成墙的TRD施工设备，其特征在于，所述门架(2)包括：上门架(2.1)和下门架(2.2)，所述上门架(2.1)和所述下门架(2.2)通过紧固件固定连接；

所述副车架(6.2)上设有用于安装门架(2)的安装座，以使所述下门架(2.2)以所述安装座为轴相对转动。

15.根据权利要求7所述的中间成墙的TRD施工设备，其特征在于，所述滑移架(1)包括若干段滑动组装架，每段滑动组装架之间可拆卸连接。

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