CN1804242B - 挖注机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种将挖掘和浇注和为一体的大型施工机械。挖注机具有：链板、履带行走机构、导轮、机架导轨、活动工作台、卷扬机、出渣滑道、混凝土浇注机械等。在活动工作台上设有上、中、下3个切刀架和上、中、下3个隔箱，沿3个切刀架外围装有链板，在链板上固定有切刀和刮斗，切刀为错落布置。固定工作台与活动工作台形成一对运动副置于履带行走机构上，各切刀架以及各隔箱之间用螺栓连接为一体。挖注机挖注厚度可在0.2米至1.5米范围内根据加固基础的需要进行合理选择，最大施工深度20米至50米。本发明以连续作业方式8小时可以置换5000立方米土，切刀、刮斗连续工作，免去施工缝连接不好之忧，特别适用于土、砂以及砂石类土质。

Description

挖注机
技术领域
本发明属于岩土工程施工机械，具体涉及一种将挖掘和浇注和为一体的大型施工机械。
技术背景
目前岩土工程施工挖掘和打桩是分别进行的，现在岩土工程施工的机械主要有：粉喷桩机、水泥土搅拌桩机、预制桩机、灌注桩机、旋挖钻机等。有一种为建造混凝土墙及建造水泥土墙的机械，其典型的防渗墙施工设备为国内的LC-2型及日本的TRD设备，它可以在挖掘地基的同时进行砌墙，但仅适用于粘性土、砂类土的地层，而且效率低、墙体薄、接头难处理，适用范围窄。尤其对于施工进度要求比较严格的工程，如：水利系统的防渗工程；铁路线路对路基沉降要求高的段落；深基坑防渗、维护工程；防波堤基础工程等，到目前为止尚无一种高效率的将挖掘和浇注和为一体的大型施工机械。本发明的提出可以解决采用大型岩土工程施工机械进行挖掘和浇注同时进行的技术问题。
目前比较熟知的防渗墙施工设备的性能比较如表1所示。
发明内容
本发明的目的是提供一种对地基与基础工程进行施工，连续置换加固处理，将挖掘和浇注和为一体的大型施工机械。
以下参照附图对本发明的结构原理予以说明。岩土施工挖注机是一种用于防透水、防渗漏及加固地下基础的混凝土施工机械，挖注机具有油缸2、传动链轮3、链板7、履带行走机构10、液压马达15、导轮16、张紧油缸17、主动轮18、张紧轮19、从动轮20、机架导轨21、钢丝绳22、卷扬机23、出渣滑道24、液压工作站25、操作室27，混凝土浇注机械28等。在活动工作台12上设有上、中、下3个切刀架和上、中、下3个隔箱。上切刀架6-1的顶端装有液压马达15，液压马达15驱动主动轮18，主动轮18与链板7相接，从动轮20支撑链板7传动。上切刀架6-1的两侧设有导轮16，卷扬机23拖动切刀架6-1使切刀架沿机架导轨21上下移动。中切刀架6-2为可更换模块，可以根据工程或切刀、架破损情况进行更换。下切刀架6-3呈三角形，底部设有传动链轮3，3个切刀架之间用螺栓连接为一体。本发明的核心点是：沿3个切刀架外围装有链板7，在链板上固定有切刀9和刮斗8，切刀9为错落布置。切刀9的前角与链板7所成的角度α＝45°～100°，刮斗8端部小于切刀9外沿(如图5)。这样设计可以达到同时挖掘、同时输出土石、同时浇铸混凝土，简化了工序，有效提高了效率。固定工作台11置于履带行走机构10上，在固定工作台11与活动工作台12形成一对运动副。活动工作台12上固定机架导轨21。在上隔箱1-1的两侧亦设有导轮16。中隔箱1-2根据工程情况(施工深度)可以更换模块。下隔箱1-3底部安装有可伸缩的止动销4及辅助行走轮5，止动销4的作用是限制隔箱的位移。3个隔箱之间用螺栓连接为一体。在机架导轨21上安装有出渣滑道24，混凝土浇注机械28安装于活动工作台12上。混凝土浇注机械28出口接有输送管道26，输送管道26设于3个隔箱内部，混凝土浇注口29位于下隔箱1-3底部侧面。固定工作台11与活动工作台12的相对运动靠油缸2推动。卷扬机23中的钢丝绳22绕过张紧轮19，固定于机架导轨的21顶部。张紧油缸17和张紧轮19与链板7张紧接触。
附图说明
图1为本发明总体布置图的主视图。
图2为图1的俯视图。
图3为图1的侧视图。
图4为切刀与刮斗的排列布置图。
图5为单个链板上切刀与刮斗安装角度布置图。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明的结构原理做进一步的说明。挖注机是一部防透水、防渗漏及地基加固等连续进行混凝土构筑物的施工机械。挖注机的挖注厚度可以在0.2米至1.5米范围内根据加固基础的需要进行合理选择，最大施工深度20米至50米。切刀架和隔箱采用模块化设计。当通过卷扬机23实现挖注机向下达到一定深度时，中切刀架6-2固定，卷扬机23将上切刀架6-1吊起，再增加一个中切刀架模块6-2，同时相应增加中隔箱模块1-2，然后可继续施工。为方便更换在施工前把切刀架6-2、隔箱1-2都固定于活动工作台上。履带行走机构10为间隙式工作方式，当行走机构带着固定工作台11向前行走时，油缸2随动，使活动工作台相对地面静止。当完成这些动作后，切削运动继续施工。混凝土浇注机械28出口接有输送管道26，混凝土沿管道下滑到隔箱1-3底部侧面排除进行浇铸，在地基下形成地下连续墙体。由操作室27操作与控制切刀模块、隔箱模块、混凝土输送机械以及履带行走机构的工作程序。
液压工作站25给液压马达15和油缸2提供动力源。液压马达驱动主动链轮18旋转，带动工作链板7围绕主动轮18、从动链轮20旋转运动。因为在切刀架模块两侧的链板7上均设有切刀和刮斗，所以链板循环运动的同时，向上运动一侧(即机械前进方向)的切刀9对地下土质(包括砂、石)进行刮削，刮削下的松土质落入链板7上用于存土石的刮斗8中。刮斗向上旋转，到顶部时，物料靠自由落体落入出渣滑道24将上石推出挖注机两侧。切刀架模块挖出施工槽向前行进时，挖注机后侧与施工槽等宽的隔箱模块同步前行，因为切刀架模块和隔箱模块都安装在活动工作台12上，所以使得挖掘与浇铸同时进行。固定于工作台上的油缸2推动活动工作台前行，并形成切刀9的进给。固定工作台11向前移动时，止动销4伸出，防止活动工作台12移动。辅助行走轮5可带动隔箱模块与挖注机机体同步前进。切刀9为错落布置，在每个链板7设有一个刮斗8。如图4所示。切刀9的前角与链板7所成的角度α＝80°，刮斗8端部小于切刀9的外沿5mm。该机械可使连续墙施工深度为25米，施工宽度达0.8米。施工机履带宽0.8米，底盘长度小于25米，宽度小于8米。
本发明的特点是，(1)效率高，挖注机以连续作业方式8小时可以置换5000立方米土；(2)施工质量得到保证，由于该机械的切刀、刮斗连续工作，免去施工缝连接不好之忧；(3)灵活性强，根据地层情况，及时调整行进力的大小，使设备始终处于良好得运行状态；(4)易维修，切刀的刃口、刮斗的刃口根据破损程度随时可以更换。本发明的施工范围适用于土类、砂类、砂石类土质。
表1  防渗墙施工机械优缺点比较
  LC-2型(国产)   TRD(日本)   本发明
适用地层 粘性土、砂类土   粘性土、砂类土、碎石类土   粘性土、砂类土、碎石类土、漂石土
  传动方式   曲柄滑块   链条   链条
  切削运动方式   间歇   连续   连续
  接头方式   圆柱型钢性隔离体   无隔离体   无隔离体
墙体材料 钢筋混凝土 工字钢水泥土   钢筋混凝土或高强纤维混凝土
  排渣方式   气举和泵吸   不排渣   刮斗排渣
  加料方式   完全置换   连续搅拌不置换   连续完全置换
  适应场地   局限   灵活   灵活
  工作效率   低   中等   较高

Claims (7)

1.挖注机，具有油缸(2)、传动链轮(3)、链板(7)、履带行走机构(10)、液压马达(15)、导轮(16)、张紧油缸(17)、主动轮(18)、张紧轮(19)、从动轮(20)、机架导轨(21)、钢丝绳(22)、卷扬机(23)、出渣滑道(24)、液压工作站(25)、操作室(27)和混凝土浇注机械(28)，其特征是在活动工作台(12)上设有上、中、下3个切刀架，上切刀架(6-1)的顶端装有液压马达(15)，液压马达(15)驱动主动轮(18)、主动轮(18)与链板(7)相接，从动轮(20)支撑链板(7)传动，上切刀架(6-1)的两侧设有导轮(16)，卷扬机(23)拖动上切刀架(6-1)使上切刀架(6-1)沿机架导轨(21)上下移动，中切刀架(6-2)为可更换模块，下切刀架(6-3)呈三角形，底部设有传动链轮(3)，3个切刀架之间用螺栓连接，沿3个切刀架外围装有链板(7)，在链板(7)上固定有切刀(9)和刮斗(8)，固定工作台(11)置于履带行走机构(10)上，固定工作台(11)与活动工作台(12)形成一对运动副，活动工作台(12)上固定机架导轨(21)，在上隔箱(1-1)的两侧亦设有导轮(16)，中隔箱(1-2)为可更换模块，在下隔箱(1-3)底部安装有可伸缩的止动销(4)及辅助行走轮(5)，3个隔箱之间用螺栓连接，在机架导轨(21)上安装有出渣滑道(24)，混凝土浇注机械(28)安装于活动工作台(12)上。
2.按照权利要求1所述的挖注机，其特征是所述切刀(9)的前角与链板(7)所成的角度α＝45°～100°，所述刮斗(8)端部小于切刀(9)外沿。
3.按照权利要求1或2所述的挖注机，其特征是所述切刀(9)为错落布置，在所述的每块链板(7)上设有一个刮斗(8)。
4.按照权利要求1所述的挖注机，其特征是所述混凝土浇注机械(28)出口接有输送管道(26)，输送管道(26)设于3个隔箱内部，混凝土浇注口(29)位于下隔箱(1-3)底部侧面。
5.按照权利要求1所述的挖注机，其特征是所述固定工作台(11)与所述活动工作台(12)的相对运动靠油缸(2)推动。
6.按照权利要求1所述的挖注机，其特征是所述卷扬机(23)中的钢丝绳(22)绕过张紧轮(19)，固定于机架导轨的(21)顶部。
7.按照权利要求1所述的挖注机，其特征是所述张紧油缸(17)和张紧轮(19)与链板(7)张紧接触。
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