CN201756709U - 伸缩套环式坑内挖掘机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种伸缩套环式坑内挖掘机，用以固定在地底工作井的钢套管内施工挖掘，包含一可以改变径向长度的伸缩套环以及一位于伸缩套环内侧向下开挖的挖掘机具，上述伸缩套环一侧具有一纵向开口，此纵向开口的两侧设有一个及一个以上的致动器，而上述挖掘机具设有一操控座及一与操控座相互连接使用的机械手臂；本实用新型于挖掘机吊挂至钢套管内，此时可透过致动器来顶撑扩大伸缩套环的径向长度，让挖掘机直接定位在工作井中，并由机械手臂来进行挖凿工程，藉此提升施工的效率并且减低施工成本。

Description

伸缩套环式坑内挖掘机

技术领域

本实用新型有关一种应用在地底工作井内施工挖掘的挖掘机，特别是指一种具有伸缩套环顶撑于工作井内固定的挖掘机。

背景技术

传统卫生下水道的施工方式是以纵向的立坑摇管机夹持钢管来进行作业，透过立坑摇管机将钢管夹制定位后，再由进行往覆式转动将钢管打入地底的作业，并让钢管埋入地底至一预设深度来完成卫生下水道工程的钢管沉埋作业。

另外当钢管沉埋作业完成后，还需要对钢管内部进行坑内挖掘来形成下水道，传统钢管内部的挖掘工程是利用一大型挖掘机具直接对钢管内部进行挖掘，然而，当施工地底层为一岩盘层时，钢管埋沉作业将无法完成，因此需要有一个能够深入地底进行挖掘的机具，又大型挖掘机具无法有效的针对地底岩盘进行开挖，而且所占的空间过于庞大，仅能在大条街道上进行施工，若是施工地区为一狭小街道时，大型挖掘机具将无法使用。

因此为解决此一问题，目前市面上另有一种放置在钢管内部的小型挖土机，此施工方式是透过吊车将小型挖土机直接吊挂进入钢管的工作井内，并由工作人员在钢管内部操作小型挖土机来进行岩盘挖掘工程，此时挖掘出来的砂石将放置于一容器，并由吊车将此容器向外载出倾倒，如此即可透过小型挖土机来达成岩盘挖掘工程。

然而，以小型挖土机来进行挖掘工程的缺点在于无论是如何简化缩小挖土机，小型挖土机为了能够达到挖开岩层的效果，就目前的技术而言，挖土机本身的体积仅能缩小到刚好符合钢管结构的大小，因此，当小型挖土机放入工作井内施工时，仅能单一方向进行施工挖掘，而且小型挖土机无法在钢管内自行转向，因此，若要改变挖掘的方向则需再配合吊车将其吊出地面进行转向，当转向完成后再次将小型挖土机放入钢管内部进行不同方位的挖掘，由于此种施工方式的步骤繁琐，往往会拖长工时而造成施工成本增加。

此外，小型挖土机在钢管内部施工时，往往会使钢管内部充满小型挖土机所排放出的废气，当小型挖土机的驾驶员在钢管内部吸入了过多的废气，往往会在工作井中造成缺氧窒息的情况发生，因此针对目前下水道的地底挖设的施工安全性来进行考虑，传统在钢管工作井中应用小型挖土机的施工方式以及挖掘机具实有改良的必要。

发明内容

本实用新型的主要目的，旨在提供一种伸缩套环式坑内挖掘机，此坑内挖掘机具有可以改变径向长度的伸缩套环，并于伸缩套环内部设置一可向下开挖的挖掘机具，藉此让挖掘机可直接固定在工作井中进行挖掘工程，而且伸缩套环可直接配合坑内钢套管直接旋转来改变施工方位，有效提升了施工的效率。

本实用新型的另一目的在于将挖掘机具的外接动力源设置于工作井外的地面上，如此即可改善挖掘机在工作井中的废气排放问题，藉以提升施工人员在工作井内的施工安全性。

为达到所述目的，本实用新型伸缩套环式坑内挖掘机是由一伸缩套环与一设于上述伸缩套环内部的挖掘机具所构成，上述伸缩套设有一环形管，上述环形管一侧设有一由顶部贯穿至底部的纵向开口，而上述环形管于纵向开口位置设有一个及一个以上的定位件以及一个及一个以上的致动器；上述挖掘机具设有一与上述伸缩套环连接的操控座，并于上述操控座旁设置一组同样与上述伸缩套环连接的机械手臂，上述操控座用以连接于上述机械手臂来控制手臂作动。

其中，上述机械手臂设有一组连接于伸缩套环内周侧的旋转座，上述旋转座外部枢设有一垂直枢转的第一工作臂，并于内部设置一可横向旋转的转动机构，用以左右旋转来同步带动第一工作臂转动，而上述第一工作臂于旋转座另一端枢设有一垂直枢转的第二工作臂，上述第二工作臂于第一工作臂的相对端设有一挖掘装置。

于一较佳实施例中，上述伸缩套环顶部进一步设有复数个吊挂件，上述吊挂件设为一向内延伸的凸块，上述凸块内部设有一贯穿孔；而上述定位件于纵向开口的一侧边位置向外凸设一定位杆，并于纵向开口的另一侧边对应位置设置一具有穿套孔的套合座，上述定位杆穿套于上述套合座来相对位移。

上述旋转座与第一工作臂之间设有一第一致动器，第一工作臂与第二工作臂之间设有一第二致动器，而第二工作臂与挖掘装置之间设有一第三致动器，上述第一致动器、第二致动器及第三致动器用以带动第一工作臂、第二工作臂及挖掘装置之间的来回摆动动作。

上述第一致动器、第二致动器以及第三致动器设为一液压致动器，其中，上述第一致动器设有一与上述操控座固设的第一固定托座，并以一第一枢杆将第一液压主体设置于上述第一固定托座上，而上述第一液压主体连设一可伸缩移动的第一液压杆，并于第一液压杆的端部枢设一与上述第一工作臂固定的第一枢接座；

上述第二致动器设有一与上述第一工作臂固设的第二固定托座，并以一第二枢杆将第二液压主体设置于上述第二固定托座上，而上述第二液压主体连设一可伸缩移动的第二液压杆，并于第二液压杆的端部枢设一与上述第二工作臂固定的第二枢接座；

上述第三致动器设有一与上述第二工作臂固设的第三固定托座，并以一第三枢杆将第三液压主体设置于上述第三固定托座上，而上述第三液压主体连设一可伸缩移动的第三液压杆，并于第三液压杆的端部枢设一与上述挖掘装置固定的第三枢接座。

本实用新型的坑内挖掘机进一步设有一外接动力源，上述外接动力源设置于地面上方，并以一个及一个以上的连接油管与工作井内的挖掘机具相互连接，藉以提供上述挖掘机具的动力来源。

于第一较佳实施例中，上述外接动力源内部设有一加压泵组、一与上述加压泵组连接的引擎动力组以及一与上述加压泵组连接的操作油箱，上述加压泵组用以组接上述连接油管；于第二较佳实施例中，上述外接动力源内部设有一加压泵组、一与上述加压泵组连接的电力源以及一与上述加压泵组连接的操作油箱，上述加压泵组与连接油管相互组接；于第三较佳实施例中，上述外接动力源设为一具有引擎结构以及加压泵单元的工作母机。

而上述外接动力源与连接油管之间进一步设有一上方控制阀，上述上方控制阀用以控制动力的输出大小，于另一实施例中，上述连接油管与挖掘机具之间另可设有一用以控制动力输出大小的下方坑内控制阀。

上述伸缩套环内周侧对应挖掘机具的上方位置设有一用以固定上述连接油管的固定件，上述固定件设有一与上述伸缩套环连接的定位片，并于上述定位片上设置复数个快速接头。

本实用新型克服了以往挖掘机施工单一、施工步骤繁琐，施工成本高的缺陷，具有使用方便，容易操作，工作效率高的优点。本实用新型亦可以依照工作井需要的施工方式不同，将伸缩套环内部的挖掘机具设为对应地层的挖土机或破碎机，大大提升了伸缩套环于挖掘工程的应用范围，而且将外接动力源与伸缩套环内部的挖掘机具分离，有效减少工作井中的废气排放量，进而提升施工人员在施工环境的安全性。

附图说明

图1是本实用新型在立坑摇管机所形成的工作井使用的示意图；

图2是本实用新型较佳实施例的立体图；

图3是图2的断面图；

图4是本实用新型吊挂于工作井中未顶撑的断面示意图；

图5是本实用新型吊挂于工作井中顶撑的断面示意图；

图6是图2另一方位的断面图；

图7是本实用新型机械手臂另一较佳实施例的断面图；

图8是本实用新型配合一外接动力源应用的立体图；以及

图9是本实用新型外接动力源内部结构的方块示意图。

【主要组件符号说明】

10------立坑摇管机    30------挖掘机具        39------第三致动器

11------钢套管        31------操控座          391------第三固定托座

20------挖掘机        32------机械手臂        392------第三枢杆

21------伸缩套环      33------旋转座          393------第三液压主体

22------环形管        34------第一工作臂      394------第三液压杆

23------纵向开口      35------第二工作臂      395------第三枢接座

24------定位件        36------掘地器          40------外接动力源

241------定位杆       361------挖掘装置       41------连接油管

242------套合座       362------挖斗           411------第一油管

25------致动器        37------第一致动器      412------第二油管

251------固定托座     371------第一固定托座   42------引擎动力组

252------枢杆         372------第一枢杆       43------加压泵组

253------液压主体     373------第一液压主体   44------操作油箱

254------液压杆       374------第一液压杆     45------电力源

255------枢接座       375------第一枢接座     451------发电机

26------吊挂件        38------第二致动器      452------电动马达

261------凸块         381------第二固定托座   453------外接电源

262------贯穿孔       382------第二枢杆       46------工作母机

27------固定件        383------第二液压主体   47------上方控制阀

271------定位片       384------第二液压杆     48------下方坑内控制阀

272------快速接头     385------第二枢接座

具体实施方式

为便于更进一步对本实用新型的构造、使用及其特征有更深一层明确详实的认识与了解，现举出较佳实施例，配合附图详细说明如下：

首先请参阅图1及图2所示，本实用新型伸缩套环式坑内挖掘机是应用在立坑摇管机10将钢套管11打入地底所形成工作井中，上述挖掘机20设有一个径向长度略小于上述钢套管11的伸缩套环21以及一设于上述伸缩套环21内部的挖掘机具30。

请参阅图3及图4所示，上述伸缩套环21设有一径向长度略小上述钢套管11的环形管22，上述环形管22于一侧设有一由顶部贯穿至底部的纵向开口23，而上述环形管22内侧的纵向开口23位置设有一个及一个以上的定位件24以及一个及一个以上的致动器25。

其中，上述定位件24于纵向开口23一侧边位置向外凸设一定位杆241，并于纵向开口23另一侧边的对应位置设有一套合座242，上述套合座242设有一穿套孔供上述定位杆241穿入相对位移；而上述致动器25设有一定位于上述纵向开口23一侧的固定托座251，并以一枢杆252将液压主体253设置于上述固定托座251上，而上述液压主体253连设一可伸缩移动的液压杆254，并于液压杆254的端部枢设一与上述纵向开口23另一侧固定的枢接座255。

请参阅图5所示，本实用新型的特点在于伸缩套环21透过致动器25的顶撑让本身的径向长度扩张，使伸缩套环21配合钢套管11的内径顶撑固定，藉此让挖掘机具30可在工作井底部进行挖掘施工。

请参阅图6所示，上述挖掘机具30设有一与上述伸缩套环21连接的操控座31，并于上述操控座31旁设置一组同样与上述伸缩套环21连接的机械手臂32，上述操控座31用以连接于上述机械手臂32来控制手臂进行挖掘或是破碎工程。

于一可行实施例中，上述机械手臂32设有一组连接于伸缩套环21内周侧的旋转座33，上述旋转座33外部枢设有一垂直枢转的第一工作臂34，并于内部设置一可横向旋转的转动机构，用以左右旋转来同步带动第一工作臂34转动，而上述第一工作臂34于旋转座33另一端枢设有一垂直枢转的第二工作臂35，上述第二工作臂35于第一工作臂34的相对端设有一破碎机361。

请参阅图7所示，于另一可行实施例中，上述机械手臂32设有一组连接于伸缩套环21内周侧的旋转座33，上述旋转座33外部枢设有一垂直枢转的第一工作臂34，并于内部设置一可横向旋转的转动机构，用以左右旋转来同步带动第一工作臂34转动，而上述第一工作臂34于旋转座33另一端枢设有一垂直枢转的第二工作臂35，上述第二工作臂35于第一工作臂34的相对端设有一挖斗362。

以上所述的两个可行实施例仅用于方便说明，亦即上述第二工作臂35可依据施工需要于第一工作臂34的相对端设置一对应的挖掘装置36。

如图所示，上述两实施例的旋转座33与第一工作臂34之间设有一第一致动器37，上述第一工作臂34与第二工作臂35之间设有一第二致动器38，上述第二工作臂38与挖掘装置36之间设有一第三致动器39，上述第一致动器37、第二致动器38及第三致动器39用以带动上述第一工作臂34、第二工作臂35及挖掘装置36之间的来回摆动动作。

其中，上述第一致动器37、第二致动器38以及第三致动器39设为一液压致动器，上述第一致动器37设有一与上述旋转座33固设的第一固定托座371，并以一第一枢杆372将第一液压主体373设置于上述第一固定托座371上，而上述第一液压主体373连设一可伸缩移动的第一液压杆374，并于第一液压杆374的端部枢设一与上述第一工作臂34固定的第一枢接座375。

上述第二致动器38设有一与上述第一工作臂34固设的第二固定托座381，并以一第二枢杆382将第二液压主体383设置于上述第二固定托座381上，而上述第二液压主体383连设一可伸缩移动的第二液压杆384，并于第二液压杆384的端部枢设一与上述第二工作臂35固定的第二枢接座385。

上述第三致动器39设有一与上述第二工作臂35固设的第三固定托座391，并以一第三枢杆392将第三液压主体393设置于上述第三固定托座391上，而上述第三液压主体393连设一可伸缩移动的第三液压杆394，并于第三液压杆394的端部枢设一与上述挖掘装置36固定的第三枢接座395。

此挖掘机具30仅用为方便举例说明，并非加以限制，亦即上述挖掘机具30为使第一工作臂34、第二工作臂35及挖掘装置36的摆动较为顺畅，上述旋转座33、第一工作臂34、第二工作臂35以及挖掘装置36之间可进一部增设一第四致动器、第五致动器或是更多的致动器来产生较大的挖掘及摆动力量，让挖掘机具30可以适用在各种不同硬度的地层挖掘。

上述伸缩套环21顶部另设有复数个吊挂件26，上述吊挂件26设为一向内延伸的凸块261，上述凸块261内部设有一供连接缆线的贯穿孔262，本实用新型的伸缩套环21透过吊挂件26的贯穿孔262与具有吊挂缆线的垂吊机具组接吊置，并由垂吊机具将上述伸缩套环21放置于钢套管11内部的预设位置。

请参阅图8所示，为了减少传统施工方式容易造成工作井内施工人员的发生意外，本实用新型的挖掘机20进一步设有一外接动力源40，上述外接动力源40设置于工作井外的地面上方，并以一个及一个以上的连接油管41与工作井内的挖掘机具30相互连接，上述外接动力源40用以提供挖掘机具30的动力输出。

请参阅图9所示，于一可行实施例中，上述外接动力源40内部设有一引擎动力组42、一加压泵组43以及一操作油箱44，其中，上述引擎动力组42连接于加压泵组43，上述操作油箱44亦同样的连接于加压泵组43，而上述加压泵组43连接于上述连接油管41。

于另一可行实施例中，上述外接动力源40内部设有一电力源45、一加压泵组43以及一操作油箱44，上述电力源45可由一发电机451配合一电动马达452来构成，或者是由一外接电源453配合一电动马达452来构成，上述电力源45与操作油箱44皆连接于上述加压泵组43，而上述加压泵组43与连接油管41相互组接。

于又一可行实施例中，上述外接动力源40亦可设为一具有引擎结构及加压泵单元的工作母机46，由工作母机46直接连接上述连接油管41，如此即可使用一般挖土机结构的工作母机46来提供本实用新型的动力来源，藉此减少施工机具及施工成本。

上述外接动力源40与挖掘机具30之间进一步设有一控制阀结构，藉以操控外接动力源40的动力输出大小；于图式一较佳实施例中，上述外接动力源40与连接油管41之间可设置一上方控制阀47，于图式另一较佳实施例中，上述连接油管41与挖掘机具30之间亦可设置一下方坑内控制阀48。

本实用新型透过将挖掘机具30的外接动力源40设置于工作井外的地面上，让外接动力源40与伸缩套环21内部的挖掘机具30分离，有效减少工作井中的废气排放量，藉以改善工作井内的施工环境，并提升施工人员在施工上的安全性。

请参阅图8所示，本实用新型伸缩套环21内周侧对应挖掘机具30的上方位置设有一用以固定上述连接油管41的固定件27，上述固定件27设有一与上述伸缩套环21连接的定位片271，并于上述定位片271上设置复数个快速接头272。

于此一实施例中，上述连接油管41分为第一油管411及第二油管412，其中，上述第一油管411用以连接外接动力源40以及快速接头272的一端，而上述第二油管412用以连接快速接头272的另一端以及挖掘机具30。

综上所述，本实用新型透过吊挂机具置入工作井中，由致动器的顶撑来改变伸缩套环的径向长度，让伸缩套环稳固地定位于工作井中，并于伸缩套环的内周侧设置一对应用途的挖掘机具，有效减少一般工作井内施工挖掘机体积过大的问题，而且施工过程中仅需要对钢套管进行旋转即可达到改变挖掘方向的效果，改善传统需要将挖掘机具重复吊挂放置来改变挖掘方向的问题，藉以提升施工的效率。

以上所举实施例仅用为方便说明本实用新型并非加以限制，在不离本实用新型精神范畴，熟悉本行业技术人员所可作的各种简易变形与修饰，均仍应含括于本实用新型专利保护的范围内。

Claims (10)

1.一种伸缩套环式坑内挖掘机，其特征在于：所述挖掘机的结构包含：

一伸缩套环，上述伸缩套设有一径向长度小于上述钢套管的环形管，上述环形管一侧设有一由顶部贯穿至底部的纵向开口，而上述环形管于纵向开口位置设有一个及一个以上的定位件以及一个及一个以上的致动器；以及

一挖掘机具，上述挖掘机具位于上述伸缩套环内周侧，设有一与上述伸缩套环连接的操控座，并于上述操控座旁设置一组同样与上述伸缩套环连接的机械手臂，上述操控座用以连接于上述机械手臂来控制手臂作动；

其中，上述伸缩套环透过致动器的顶撑让本身的径向长度扩张，使伸缩套环配合钢套环的内径顶撑固定。

2.根据权利要求1所述的伸缩套环式坑内挖掘机，其特征在于：所述机械手臂设有一组连接于伸缩套环内周侧的旋转座，上述旋转座外部枢设有一垂直枢转的第一工作臂，并于内部设置一可横向旋转的转动机构，用以左右旋转来同步带动第一工作臂转动，而上述第一工作臂于旋转座另一端枢设有一垂直枢转的第二工作臂，上述第二工作臂于第一工作臂的相对端设有一挖掘装置。

3.根据权利要求2所述的伸缩套环式坑内挖掘机，其特征在于：所述旋转座与第一工作臂之间设有一第一致动器，上述第一工作臂与第二工作臂之间设有一第二致动器，上述第二工作臂与挖掘装置之间设有一第三致动器，上述第一致动器、第二致动器及第三致动器用以带动上述第一工作臂、第二工作臂及挖掘装置之间的来回摆动动作。

4.根据权利要求3所述的伸缩套环式坑内挖掘机，其特征在于：所述第一致动器设有一与上述旋转座固设的第一固定托座，并以一第一枢杆将第一液压主体设置于上述第一固定托座上，而上述第一液压主体连设一可伸缩移动的第一液压杆，并于第一液压杆的端部枢设一与上述第一工作臂固定的第一枢接座；上述第二致动器设有一与上述第一工作臂固设的第二固定托座，并以一第二枢杆将第二液压主体设置于上述第二固定托座上，而上述第二液压主体连设一可伸缩移动的第二液压杆，并于第二液压杆的端部枢设一与上述第二工作臂固定的第二枢接座；上述第三致动器设有一与上述第二工作臂固设的第三固定托座，并以一第三枢杆将第三液压主体设置于上述第三固定托座上，而上述第三液压主体连设一可伸缩移动的第三液压杆，并于第三液压杆的端部枢设一与上述挖掘装置固定的第三枢接座。

5.根据权利要求1所述的伸缩套环式坑内挖掘机，其特征在于：所述挖掘机进一步设有一外接动力源，上述外接动力源设置于上述钢套管外部的地面上方，并以一个及一个以上的连接油管与工作井内的挖掘机具相互连接。

6.根据权利要求5所述的伸缩套环式坑内挖掘机，其特征在于：所述外接动力源内部设有一加压泵组、一与上述加压泵组连接的引擎动力组以及一与上述加压泵组连接的操作油箱，上述加压泵组用以组接上述连接油管。

7.根据权利要求5所述的伸缩套环式坑内挖掘机，其特征在于：所述外接动力源内部设有一加压泵组、一与上述加压泵组连接的电力源以及一与上述加压泵组连接的操作油箱，上述加压泵组与连接油管相互组接。

8.根据权利要求5所述的伸缩套环式坑内挖掘机，其特征在于：所述外接动力源设为一具有引擎结构及加压泵单元的工作母机。

9.根据权利要求5所述的伸缩套环式坑内挖掘机，其特征在于：所述外接动力源与连接油管之间进一步设有一上方控制阀，上述上方控制阀用以控制动力的输出大小。

10.根据权利要求5所述的伸缩套环式坑内挖掘机，其特征在于：所述连接油管与挖掘机具之间进一步设有一下方坑内控制阀，上述下方坑内控制阀用以控制动力的输出大小。

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