深基坑自動挖土施工裝置的製作方法
2023-08-11 10:47:16 2
專利名稱：深基坑自動挖土施工裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及挖掘類，具體的講是涉及一種深基坑自動挖土施工裝置。
背景技術：
在軟土地層中，一般採用地下連續牆工法進行深基坑的施工，成槽後進行深基坑開挖施工，主要採用多臺小型履帶式挖機在基坑內挖土並堆放到基坑內的一定位置，再由地面上的幾臺履帶式起重機和鋼絲繩抓斗直接將土抓到運輸車上運離施工現場。在深基坑開挖施工時，需要採用邊開挖邊支護的方法，對已開挖部分的圍護結構及時採用鋼支撐進行支護。這種基坑開挖方式一般採用放坡開挖的施工順序，不僅施工效率低下，佔去了基坑施工的相當多的作業時間，而且由於有不同的挖土設備和作業人員分管不同的挖土區域，在放坡開挖過程中，易造成挖土量不均、局部欠挖和局部超挖的現象，從而對基坑圍護結構的穩定性產生不良影響。由於需要施工人員在基坑內操作設備作業，對現場安全施工管理也帶來了一定的困難。另外，基坑內大部分施工設備採用柴油發動機動力，施工時噪音大、廢氣排放量大，易對環境產生不利影響。
發明內容
本發明的目的是根據上述現有技術的不足之處，提供一種深基坑自動挖土施工裝置，該裝置在互相垂直方向上設置多道軌道梁，在動力控制的情況下，通過沿軌道梁的移動以及軌道梁的自身移動，使安裝在軌道梁上的液壓抓斗挖土裝置能夠在挖掘區域內的任何地方進行挖掘，完成自動挖土。
本發明目的實現由以下技術方案完成一種深基坑自動挖土施工裝置，包括深基坑以及液壓抓斗挖土裝置，其特徵在於該施工裝置還包括至少兩根軌道梁和行走梁，其中軌道梁固定於深基坑坑壁，在軌道梁與軌道梁之間至少設置一根行走梁，行走梁的兩端支撐於軌道梁，並可沿軌道梁移動，液壓抓斗挖土裝置安裝在行走梁的下方，可隨行走梁共同沿軌道梁移動。
所述行走梁上固定設置有軌道，液壓抓斗挖土裝置可沿該軌道移動。
至少設置兩根或兩根以上數量的行走梁時，相鄰的行走梁之間通過連接梁連接固定，使所有的行走梁形成整體框架結構。
所述行走梁的兩端各裝有行走輪，可沿軌道梁移動。
所述行走輪的驅動是通過安裝在行走梁上的電機驅動齒輪與安裝在軌道梁上的齒條嚙合傳動實現的。
所述齒條兩端設置有彈性限位塊。
所述軌道梁兩端設置有彈性限位塊。
本發明的優點是，施工效率高、挖土均勻、安全性強、對環境影響小，非常適合於深基坑開挖施工，有利於現場施工管理。
圖1為本發明實施例裝置平面示意圖；圖2為本發明實施例挖排土裝置A-A剖面圖；圖3為本發明實施例液壓抓斗挖土裝置和設備臺車(E放大圖)；圖4為本發明實施例自爬降裝置和挖排土裝置(B-B剖面圖)；圖5為本發明實施例橫向行走軌道驅動裝置(D放大圖)；圖6為圖5的A-A剖面圖；圖7為本發明實施例自爬降裝置(F向放大圖)；圖8為圖7的側面示意圖；圖9為圖7的G-G剖面圖；具體實施方式
以下結合附圖通過實施例對本發明特徵及其它相關特徵作進一步詳細說明，以便於同行業技術人員的理解如圖1-9所示，標號1-57分別表示地下連續牆1、彈性限位塊2、自爬降裝置3、軌道梁4、行走梁5、連接梁6、皮帶輸送機7、液壓抓斗挖土裝置8、彈性限位塊9、機械式抓斗10、履帶式起重機11、預埋銷座12、液壓軟管13、液壓動力設備14、電氣控制箱15、無線遙控接收裝置16、鉸座17、液壓動力裝置18、齒條19、電動機20、減速器21、齒輪22、彈性限位塊23、齒條24、行走輪25、軌道26、筋板27、設備車架28、軌道29、銷30、行走輪31、行走輪32、齒輪33、連接梁34、防塵橡膠密封套35、壓板36、銷37、抓斗鬥體38、銷39、抓斗啟閉油缸40、銷41、銷42、抓斗伸縮油缸43、伸縮臂44、導套45、機架46、電動機47、減速器48、銷軸49、爬降油缸50、銷軸51、活動連接塊52、固定板53、杆端54、固定連接塊55、鋼墊圈56、活塞杆57。
地下連續牆1所形成的矩形圍護結構是採用本實施例施工的作業區域。
本實施例中液壓抓斗挖土裝置8安裝在行走梁5的下方，並可沿行走梁5的軌道26前後移動，相鄰的行走梁5之間通過兩根連接梁6連接，使所有的行走梁5形成整體框架結構。每根行走梁5的兩端各裝有一個行走輪25，使整體框架結構可沿軌道梁4橫向移動，由安裝在行走梁上部的4臺電動機20和4臺減速器21的同步運轉，通過與減速器21輸出軸端連接的齒輪22和安裝在軌道梁4上部的齒條19的嚙合傳動進行驅動，橫向移動的距離等於齒條19的長度，其長度稍大於相鄰行走梁5之間的平行距離，使只能作前後移動的液壓抓斗挖土裝置8，通過行走梁5整體框架結構的橫向左右移動，可以挖掘以軌道梁4長度和基坑寬度形成的矩形區域，安裝在軌道梁4兩端的彈性限位塊2和安裝在齒條19兩端的彈性限位塊23將整體框架結構的橫向移動控制在此區域內。
本實施例設置有六根行走梁5，相應在其上設置有六套液壓抓斗挖土裝置8，每套裝置主要由下部挖土和上部行走兩部分機構組成。
下部挖土機構由機架46、抓斗伸縮油缸43、導套45、伸縮臂44、一對抓斗鬥體38和兩對抓斗啟閉油缸40等組成。抓斗伸縮油缸43安裝在機架46的箱體內部，上端通過銷30與機架46相連接，下端通過銷42與伸縮臂44相連接，導套45由耐磨材料(如銅合金)加工而成，固定在機架46的內壁，與伸縮臂44的接觸面加工可加注潤滑油脂的油槽，在機架46和導套45的下部端面裝有防塵橡膠密封套35，由壓板36和螺栓固定，在機架46和導套45的抓斗伸縮油缸43的油口對應的一側，開一個腰形通孔，以便於抓斗伸縮油缸43的接管安裝和維修。一對抓斗體38通過4個銷39與機架46下方的鉸座連接，兩對抓斗啟閉油缸43的一端通過4個銷41和機架46下方的鉸座連接，另一端通過4個銷37與一對抓斗體38相連，由兩對抓斗啟閉油缸43的伸縮操控一對抓斗體38的啟閉，抓斗體38的兩側開口端加工成鋸齒形，底部開口端裝有可拆換的鏟齒。
上部行走機構由兩組電動機47、減速器48、齒輪33、齒條24、軌道26和4個行走輪32等組成。兩組電動機47和減速器48對稱固定在機架46的上部兩側，齒輪33安裝在減速器48的輸出軸端，與其上部安裝在行走梁5兩側中部的齒條24嚙合，驅動機架46的前後移動，齒條24安裝底板與行走梁焊接，上部間隔一定距離焊接加強筋板27，並與上部設備車架28的軌道29相焊接，兩組共4個行走輪32分別對稱固定安裝在機架46上部的內側，其輪子部分放置在軌道26內，兩條平行軌道26加工成槽形結構，對稱焊接固定在行走梁5的下部。
液壓抓斗挖土裝置8採用液壓和無線遙控控制，其液壓動力設備14、電氣控制箱15和無線遙控接收裝置16安裝在其側鄰近的設備車架28的上部平臺上，液壓抓斗挖土裝置8和液壓動力設備14之間液壓管路的連接，採用液壓軟管，動力電纜和控制電纜，則採用電纜架和掛繩。
設備車架28安裝在行走梁5之間，由型鋼拼接而成，分兩層平臺，上層平臺安裝液壓動力設備14、電氣控制箱15和無線遙控接收裝置16等，下部平臺固定皮帶輸送機7，相鄰的設備車架28之間採用兩根連接梁34連接，使所有的設備車架28形成整體的框架結構。每個設備車架28的頂架兩側下方安裝4個行走輪31，行走輪31沿軌道29滾動，軌道29的外側邊較軌道面高，以防止設備車架28出軌。設備車架28沒有自身的動力，完全依靠液壓抓斗挖土裝置8的抓斗體38推動連接梁34而實現其前後移動。
在作業區域內由液壓抓斗挖土裝置8挖掘的土體，由可雙向出土的皮帶輸送機7排放到軌道梁4長度以外的基坑兩側區域，該區域由地面幾臺履帶式起重機11和機械式抓斗10直接挖土並裝車。皮帶輸送機7由電動機、減速器及傳動裝置驅動，安裝在行走梁5之間的設備車架28的下部平臺上，可隨設備車架28沿安裝在行走梁5兩側的軌道29前後移動，使皮帶輸送機7始終與液壓抓斗挖土裝置8保持較近的距離，液壓抓斗挖土裝置8可以在皮帶輸送機7的任意側挖土作業，皮帶輸送機7和設備車架28前後移動的最大距離是連接梁6之間的距離，軌道29的兩端裝有彈性限位塊9。
當挖土達到一定的深度，液壓抓斗挖土裝置8無法繼續挖土，通過安裝在軌道梁4上部的若干自爬降裝置3的同步工作，使軌道梁4及相關設備整體下降一定的高度，使液壓抓斗挖土裝置8和皮帶輸送機7可以繼續正常挖排土作業，挖排土作業和自爬降作業交替進行，直到開挖到深基坑的設計深度。
自爬降裝置由爬降油缸50、鉸座17、預埋銷座12、活動連接塊52、固定連接塊55、各種銷軸等組成，鉸座17焊接固定在軌道梁4上，爬降油缸50下端的鉸耳通過銷軸49和鉸座17連接，止推板53嵌裝在銷軸49的平槽內，通過螺栓58與爬降油缸50下端的鉸耳固定，使銷軸49固定。爬降油缸50可採用單行程或雙行程的形式，活塞杆57的杆端54與活塞杆57成一體，杆端54的外徑較活塞杆57桿體的外徑大。活動連接塊52套在活塞杆57桿體外，可採用兩個相同半塊螺栓拼接形式，也可採用整體加工形式，後種形式在爬降油缸50裝配階段即將活動連接塊52套在活塞杆57桿體外，固定連接塊55與爬降油缸50的外缸體成一體。
預埋銷座12在地下連續牆1施工階段根據預定的位置焊接固定在鋼筋籠上，為防止混凝土侵入，在預埋銷座12的孔口加塑料蓋密封，在下降操作時，取走塑料蓋。在下降操作過程中，固定連接塊55和活動連接塊52中間插入和拔出銷軸51是交替進行的，當活動連接塊52插入銷軸51時，爬降油缸50的活塞杆57從縮回到底位置起逐漸伸出，此時，整體設備同時下降，固定連接塊55的銷軸處於拔出狀態，當下降到一定位置時，固定連接塊55的銷軸孔與下一個預埋銷座12對齊時，在固定連接塊55插入銷軸51並固定，然後拔出上部活動連接塊52內的銷軸51，縮回活塞杆，此時整體設備不同時下降，等待下一次的下降操作。銷軸51的結構，前端是螺紋，在其插到位時固定，防止銷軸受外力退出，中段是銷軸本體，承受載荷，後端是方形結構，用於擰緊或鬆開螺紋連接。在固定連接塊55或活動連接塊52與銷軸51之間，放置了鋼墊圈56。
自爬降裝置採用了液壓動力，液壓動力裝置18放置在地面上，管路通過液壓軟管13連接到爬降油缸50的前後腔。
權利要求
1.一種深基坑自動挖土施工裝置，包括深基坑以及液壓抓斗挖土裝置，其特徵在於該施工裝置還包括至少兩根軌道梁和行走梁，其中軌道梁固定於深基坑坑壁，在軌道梁與軌道梁之間至少設置一根行走梁，行走梁的兩端支撐於軌道梁，並可沿軌道梁移動，液壓抓斗挖土裝置安裝在行走梁的下方，可隨行走梁共同沿軌道梁移動。
2.根據權利要求1所述的一種深基坑自動挖土施工裝置，其特徵在於所述行走梁上固定設置有軌道，液壓抓斗挖土裝置可沿該軌道移動。
3.根據權利要求1所述的一種深基坑自動挖土施工裝置，其特徵在於至少設置兩根或兩根以上數量的行走梁時，相鄰的行走梁之間通過連接梁連接固定，使所有的行走梁形成整體框架結構。
4.根據權利要求1、2或3所述的一種深基坑自動挖土施工裝置，其特徵在於所述行走梁的兩端各裝有行走輪，可沿軌道梁移動。
5.根據權利要求4所述的一種深基坑自動挖土施工裝置，其特徵在於所述行走輪的驅動是通過安裝在行走梁上的電機驅動齒輪與安裝在軌道梁上的齒條嚙合傳動實現的。
6.根據權利要求5所述的一種深基坑自動挖土施工裝置，其特徵在於所述齒條兩端設置有彈性限位塊。
7.根據權利要求4所述的一種深基坑自動挖土施工裝置，其特徵在於所述軌道梁兩端設置有彈性限位塊。
全文摘要
本發明涉及挖掘類，具體的講是涉及一種深基坑自動挖土施工裝置，該裝置在互相垂直方向上設置多道軌道梁，在動力控制的情況下，通過沿軌道梁的移動以及軌道梁的自身移動，使安裝在軌道梁上的液壓抓斗挖土裝置能夠在挖掘區域內的任何地方進行挖掘，完成自動挖土，其優點是，施工效率高、挖土均勻、安全性強、對環境影響小，非常適合於深基坑開挖施工，有利於現場施工管理。
文檔編號E02D17/02GK101078214SQ20071003961
公開日2007年11月28日 申請日期2007年4月18日 優先權日2007年4月18日
發明者白雲, 彭少傑, 趙國強, 沈君華 申請人:上海市第二市政工程有限公司