地下连续墙用挖掘装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种地下连续墙用挖掘装置，具有：横行框架，在将一对履带的连结梁作为支撑的走行支撑梁上，沿在履带行进方向自由走行；上下动装置，具有配设于所述横行框架上的左右一对的上下动导杆和一体地安装于驱动部共用架台的上下动装置框架；挖掘搅拌框架，挖掘机构配置于该挖掘搅拌框架下端，并可摆动地接合于所述驱动部共用架台，其中，横行动机构的小齿轮与配设于所述走行支撑梁的侧面的齿条部件啮合，由此，使横行框架横行动，所述左右一对的上下动导杆的内侧配设有齿条部件，在所述上下动框架左右一对地收纳有包含驱动装置和小齿轮的上下动机构，该小齿轮与所述上下动导杆内侧的齿条部件啮合，由此，使挖掘搅拌框架上下动。
【专利说明】地下连续墙用挖掘装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及地下连续墙的构筑，具体涉及一种简单高效且能够在短时间内安全地构筑高品质的地下连续墙的地下连续墙用挖掘装置。
【背景技术】
[0002]以下方法得到普及，S卩，预先将心梁、切削刃以及链条依次组装插入地下后，一边同时挖掘整个断面一边混合水泥凝固液，并使其在横向上连续移动，由此，在深度方向上构筑均质且无接缝的地下墙。
[0003]最初被实用化的技术是使用由安装于在地面上支撑整体装置的一对履带的地下墙侧的履带外侧的门形框架、沿着该框架可横向移动的导杆、组装于导杆的可上下移动的驱动部框架、坚固地配设于驱动部框架的下端并在地下部构筑地下墙的心梁、无接头链条、切削刃构成的装置。
[0004]在这种方式中，主要装置集中在设置于履带外侧的整个门形框架上。因此，即使为了稳定而实施重心调整，整个装置的重心也会在设置门形框架的履带内侧附近从基础装置中心线偏心，所以，存在由走行时的蛇行所产生的地下墙的直进精度的恶化以及偏载从侧面施加于因挖掘搅拌而强度降低的地下墙等诸多需要克服的问题。
[0005]作为其解决方法，例如，如专利文献I所述，一种新的中央配置方式的技术被设计出来并被实用化，其中，在基础装置中央理想地配置插入地下部并进行挖掘搅拌的心梁、无接头链条、切削刃和在基础装置上坚固地与心梁及无接头链条接合的驱动部框架、以及使这些挖掘装置在上下以及横向上适当移动的上下动装置及横行动装置，完美地发挥履带的直进性，均等地改善左右履带的接地压力，由装置的重量所产生的朝向通过挖掘搅拌而比原地基强度降低的地下墙的载荷传播也从两侧均等地传递，由此，抑制了地下墙的崩塌。
[0006]若使用图10、11简单地对中央配置方式加以说明，则为横行框架52在连结对整个装置进行支撑的一对履带50而成的走行支撑梁51上前后走行。在横行框架52上左右一对地配设有上下动导杆53，并配设有用于使驱动装置54以及与其连结的地下部的心梁、无接头链条、切削刃等沿着该导杆53可上下移动的4根液压缸55。为了防止河川堤防的浸透流，需要将整个装置的宽度、即左右履带50的外端间的尺寸设计得较小，在针对原本应该在上下动导杆53的内侧左右分别配置一根液压缸55的部分，如图所示地采用在上下动导杆53的行进方向前后配置两根液压缸55，左右共计并列配置4根的形式的情况下，所存在的技术课题是从尺寸以及位置关系来讲，上述液压缸55要支撑很大的载荷、液压缸的根数将增加以及各液压缸的同步很困难等。
[0007]横向移动的情况下，在通常的想法中首先考虑的是液压缸方式，如果将所需的横行长度设为Lm，则需要长度为(L+a)m的液压缸以及长度为Lm的棒。因此，在增加横行长度的情况下，存在的问题是液压缸的棒的压曲强度和装置的全长增加得很夸张。
[0008]现有技术文献
[0009]专利文献
[0010]专利文献1:中国实用新型专利CN203475498U
[0011]实用新型所要解决的课题
[0012]需要将切削刃、链条等与心梁一体地组装并插入到预先作为目标的地下墙深度，若为了提高组装时的效率而延长心梁的长度，则组装次数将减少，所以组装效率相应地提高。但是，对于心梁的长尺寸化，需要扩大组装空间的高度，直接导致液压缸的冲程扩大，并且该液压缸还作为框体发挥作用，所以，如何应对与长度的平方成正比的应力增加成为课题。在最初被实用化的在履带外侧设置了门形框架的方式中，心梁的长度为3.5m左右，考虑到组装工作空间的富裕，作为所需高度的确保空间即液压缸冲程长度，再加上1.5m，确保共计5m左右的工作空间。在最初的实用化技术中，液压缸在上下动导杆的左右共计2根，而且只负责上下的推进力，但在中央配置的方式中，如上所述，根数倍增到4根，而且还具有框体功能，所以，首先会担心4根液压缸的精密的同步技术，而且会担心由长尺寸化所产生的载荷增加、由于部件应力的限制所产生的部件尺寸的大型化，造成制造成本的增加。
[0013]在将整个挖掘装置配置于中央的在先申请的技术中，横行动也是通过液压缸所产生的推拉动作来具体实现的。若扩大一次的横行长度，则对于施工效率也相应地带来好的效果，但其长度受到来自液压缸棒的压曲强度和同步机构的制约，在以往的方式中，1.5m左右的横行长度被设为I个周期的上限，该长度与最初被实用化的、地下墙的中心位于设置有门形框架的履带的外侧的方式大致相同。
[0014]S卩，通过将地下墙的中心配置于左右履带的中央，提高走行的直进性，并极大地改善整个装置对地下墙中心的左右均等的载荷传播，但直接关系到组装时以及施工时的效率提闻的上下动、横行动的效率提闻问题却没有解决。
[0015]用于解决课题的方法
[0016]本实用新型的目的在于，针对上下动、横行动，采用齿轮齿条机构，以相当长距离的移动为目标，在整个过程中，所需推力保持一定并完全同步，获得稳定且高的效率。
[0017]在同步中，并不是在由于油量的微小泄漏等而缺少稳定性的液压回路上进行油的分配控制，而是通过进行简单且单纯的物理上的同步，达成确实的同步、装置的简单化以及重量的减轻，并提供一种稳定、牢固的装置。
[0018]首先，对上下动的原理和机构加以描述。通过作为支撑上下动的构造体的2根钢制导杆，在组装以及施工时，支撑主要作为来自地下墙的反作用力的大载荷。取代随着长尺寸化在压曲强度方面存在缺点的液压缸，使用仅在所需要的长度距离上，以一直相同的推力，稳定且坚固地运动的齿轮齿条机构。
[0019]上下动是通过安装于钢制导杆的齿条部件和通过与齿条面的啮合而进行推进的小齿轮来进行的，介由小齿轮，地下墙构筑所需的全部装置可自由地上下动。
[0020]在左右齿条部上旋转的一对小齿轮与液压电动机、传递齿轮等一同被收纳于上下动装置框架内，该框架由左右侧的装置组装结合而成，并且一体地安装于坚固的共同架台，由此，左右侧的上下动能够同步。在此架台的下方，通过轴承可自由旋转地吊有驱动部框架，驱动部框架在施工操作中所需的摆动动作是通过摆动液压缸来实现的。在驱动部框架内的下端坚固地安装有配设于地下部的心梁、无接头链条和切削刃，在驱动部框架内收纳有无接头链条的旋转装置和为了调整链条张紧程度的液压缸。
[0021]齿轮齿条机构的特征在于，无论其移动距离的长度如何，均能够通过一直相同的旋转力进行移动，若设置所需要的垂直导杆长度，移动距离也能够超过10m，并且还能够期待在防止后述的长期休止时地下的心梁随着土壤粘接力的增加而不可拔出的施工事故方面发挥威力。
[0022]接着，对横行动的方法加以说明。
[0023]在横行框架的上方配设有地下部的挖掘装置、用于上下动的小齿轮机构以及垂直导杆和其上配设的齿条机构等。进而，与这些各种装置紧密关联的发动机、液压单元、操作控制机构以及驾驶室等也有效地配设于此。
[0024]该横行框架以配设于坚固连结一对左右履带的走行体的走行梁上的圆滑滑面(低摩擦金属等)作为支撑，通过配置于走行梁的其他面的齿条部件与配设于横行框架的横行动小齿轮的啮合所产生的推进力能够被推进。与上下动不同，横行动的小齿轮和其驱动机构由于工作空间的制约，所以左右分别配设。在这种情况下，左右小齿轮的同步是很必要的，通过本实用新型的实施方式中所述的连结左右小齿轮的轴能够使同步变得简单。
[0025]这样一来，横行动也与上下动相同地使其长度圆滑且稳定地长尺寸化。
[0026]实用新型的效果
[0027]通过上下动装置，为了心梁的长尺寸化、也就是组装效率的提高，能够确保较长的提升空间。进而，对于推入和拉出均获得相同的推进力，在推入过程中，心梁的推入力增大，由此，对坚硬的地基组装工作具有很好的效果。
[0028]目前的地下连续墙用挖掘装置中，超过24小时的机械休止会引起由水泥凝固液所产生的地基的硬化和由使心梁长时间停止所产生的土壤的粘接力的增加，休止后的挖掘搅拌装置的上下动作令人担忧。因此，即使在机械休止中，工作人员也要定期进行运行操作，以试图防止事故发生。
[0029]在本实用新型中，通过充分地取得拉出高度，能够抑制地下墙的固化影响和粘接力增大的影响，使工作环境得到更好的提高。
[0030]通过本实用新型中的横行动装置等，与液压缸方式相比，可抑制基础装置的整体长度。使用液压缸的情况下，如果设所需要的冲程为1.5m，则液压缸的长度也为1.5m以上，液压缸的棒要伸长1.5m，所以设置空间变为3.0m以上。在齿轮齿条机构中，配设大概与所需冲程相对应的长度的齿条部件即可，能够一边采用足够长的横方向移动，一边抑制整体长度。
【专利附图】
【附图说明】
[0031]图1为表示本实用新型的整体装置的一例的施工状态的示意侧视图。
[0032]图2为表示本实用新型的整体装置的一例的施工状态的示意主视图。
[0033]图3为表示本实用新型的整体装置的一例的组装状态拉出时的示意主视图。
[0034]图4为表示本实用新型的整体装置的一例的施工状态的示意俯视图。
[0035]图5为表示本实用新型的上下动的齿轮齿条机构以及主要驱动部配置的主视图。
[0036]图6为本实用新型的上下动的齿轮齿条机构以及主要驱动部配置的侧视图。
[0037]图7为本实用新型的上下动的齿轮齿条机构以及主要驱动部配置的俯视图。
[0038]图8为本实用新型的横行动的齿轮齿条机构以及相关构造部件的剖面图。
[0039]图9为表示本实用新型的横行动的液压电动机与小齿轮的关系的侧视图。
[0040]图10为现有中央配置方式的示意侧视图。
[0041]图11为现有中央配置方式的示意主视图。
[0042]图12为心梁、链条、切削刃的示意图。
[0043]图中:
[0044]I履带
[0045]2连结梁
[0046]3走行支撑梁
[0047]4横行框架
[0048]5-1上下动导杆
[0049]5-2上下动导杆连结梁
[0050]6上下动齿条部件
[0051]7上下动小齿轮
[0052]8上下动驱动装置
[0053]9上下动装置框架
[0054]10驱动部共用架台
[0055]11-1左右反作用力接受导辊
[0056]11-2前后反作用力接受导辊
[0057]12挖掘搅拌驱动部
[0058]13链条张紧液压缸
[0059]14挖掘搅拌框架
[0060]15轴承
[0061]16摆动液压缸
[0062]20心梁
[0063]21顶端导轮
[0064]22链条
[0065]23切削刃
[0066]31驾驶室
[0067]32液压单元
[0068]33发动机
[0069]35液压电动机
[0070]36齿轮
[0071]37横行动小齿轮
[0072]38横行动齿条部件
[0073]39横行动左右同步轴
[0074]40滑动轴承
[0075]50履带
[0076]51走行支撑梁
[0077]52横行框架
[0078]53上下动导杆
[0079]54驱动装置
[0080]55液压缸
[0081]56上下动框架
[0082]57轴承
[0083]58摆动液压缸
[0084]59车轮
[0085]60横行动液压缸实用新型内容
[0086]使用图1?9对本实用新型的实施方式加以说明。
[0087]左右一对履带I被配置为与地基相接，左右履带I通过连结梁2连结，并且在连结梁2上左右配设有走行支撑梁3，横行框架4在该走行支撑梁3上前后移动。在横行框架4上搭载有挖掘搅拌装置、上下动所需的构造部件和驱动装置、以及驾驶室、液压单元、发动机，并能够一体地进行圆滑的横向移动。
[0088]使用图1?7对上下动加以说明。
[0089]在图2中，上下动导杆5-1左右一对地配设于横行框架4上，上端通过上下动导杆连结梁5-2接合来增加强度。该上下动导杆5-1的内面配设有上下动齿条部件6，上下动小齿轮7与该齿条6啮合，由此，安装有上下动小齿轮7的驱动部共用架台10上下运动。上下动小齿轮7与其驱动装置8被收纳于上下动装置框架9的内部，并一体地安装于共用架台10上。如图5所示，在与上下动小齿轮7—体化的上下动装置框架9上安装有用于接受施工时所使用的摆动时的发生反作用力和横行时向心梁的按压反作用力的左右反作用力接受导辊11-1、前后反作用力接受导辊11-2。
[0090]在驱动部共用架台10的下部，挖掘搅拌驱动部12、链条张紧液压缸13等的零部件组装于挖掘搅拌框架14，该框架14通过轴承15与驱动部共用架台10接合，在摆动时，通过摆动液压缸16以适当的运动构筑地下墙。
[0091]在挖掘搅拌框架14的下端，将图12所示的心梁20作为刚体，在其最下端配置有顶端导轮21，在心梁20的外周配置有无接头链条22，在无接头链条22配置有切削刃23。
[0092]图3为表示相对于在组装心梁时防止落下而在地上部暂时固定的心梁20、无接头链条22、切削刃23，为了插入接下来的组装部件所需要的空间。图2表示通常的施工高度，也就是上下动的下端的位置，图3表示组装时，也就是上端的位置。
[0093]上下动就这样连续并且稳定确实地接受地下墙构筑时的反作用力等，使安全的驾驶操作成为可能。
[0094]接下来，用图1、2、8、9对横行动的实施方式加以说明。
[0095]在横行框架4坚固地配设有上述挖掘搅拌装置、用于上下动的构造部件、驱动装置等，考虑到稳定的重心配置还配设有驾驶室31、液压单元32、液压单元内部的发动机33 (未作图示，在液压单元32的内部)，进行一体地横行移动。
[0096]在图8中，在横行框架4的剖面的侧部，左右一对地配设有介由在与液压电动机35之间传递适当的驱动力的齿轮36将横方向推进力传递至齿条部件38的横行动小齿轮37。移动侧的横行动小齿轮37与配设于固定侧的走行支撑梁3的侧面的横行动齿条部件38啮合，由此，横行框架4可在横方向上移动。左右的横行动小齿轮37的完全的同步是介由从旋转力小的液压电动机35的输出轴延伸出的横行动左右同步轴39来实现的。
[0097]齿条部件38只传递横方向的推进力，横行框架4与配设于其上的有重量的各种构造部件、各种驱动装置的整体重量通过配设在走行支撑梁3的上面的滑动轴承40被坚固地支撑。在此，为了支撑大载荷，图示出低摩擦系数滑动轴承构造，但滑动轴承40也可以为车轮构造。而且，在此虽未作图示，但还配设有用于使将要移动的横行框架4不从走行支撑梁3脱离或翻倒的防脱机构等。
[0098]工业上的可利用性
[0099]可优选地利用本实用新型来作为高效地构筑高品质地下连续墙的装置。
【权利要求】
1.一种地下连续墙用挖掘装置，具有由左右一对的履带构成的走行装置，在此左右履带的中心位置，具有切削刃的无接头链条可动地卷装于心梁，其特征在于，具有: 横行框架，在将连结所述走行装置的一对履带的连结梁作为支撑的走行支撑梁上，沿履带行进方向自由走行； 上下动装置，具有配设于所述横行框架上的左右一对的上下动导杆和一体地安装于驱动部共用架台并可沿着该上下动导杆上下动的上下动装置框架； 挖掘搅拌框架，包含所述心梁、无接头链条以及切削刃的挖掘机构配置于该挖掘搅拌框架下端，并可摆动地接合于所述驱动部共用架台， 其中，包含液压电动机、传递齿轮、小齿轮的横行动机构左右一对地安装于横行框架的两侧面，所述小齿轮与配设于所述走行支撑梁的侧面的齿条部件啮合，由此，使横行框架能够横行动， 所述左右一对的上下动导杆的内侧配设有彼此对置的齿条部件，在所述上下动框架左右一对地收纳有包含驱动装置和小齿轮的上下动机构，该上下动机构的小齿轮与所述上下动导杆内侧的齿条部件啮合，由此，使挖掘搅拌框架能够上下动。
2.根据权利要求1所述的地下连续墙用挖掘装置，其特征在于， 通过左右同步轴连结左右的所述横行动机构的所述液压电动机的输出轴，以使设于所述横行框架左右的所述横行动机构的所述小齿轮同步。
【文档编号】E02F5/00GK204139224SQ201420485296
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年8月26日 优先权日:2014年8月26日
【发明者】青井实, 松隈直文, 木下文男, 簗濑潮盛 申请人:菱备E&C株式会社