专利名称：一种轻型齿轮式排水板快速插板机的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种涉及大面积地基处理施工机械中的插板机，它用于在超软流塑
状土地基中插置排水板，是一种软地基处理设备，特别是一种轻型齿轮式排水板快速插板 机，属于轻型齿轮式排水板快速插板机的创新技术。
背景技术：
近年来，越来越多的吹填淤泥场地需要地基处理，对于大面积此类场地的施工，在 软土地基中最常用的处理方法是真空预压排水固结处理方法，在施工中，需要在淤泥中插 入大量排水板作为排水通道，才能促使淤泥中大量水分快速排出、达到快速固结的目的，但 由于超软流塑状土承载力极低，目前市场上使用的各种插板机由于重量原因都不适合在此 类土层上使用，即使采用填砂作业也会因为翻浆而导致施工无法进行，需要场地长时间泌 水后再填砂施工，这样施工工期长，填砂费用高，工艺复杂。综上所述，研制出一种适用于超 软流塑状淤泥上施工的插板机成为当务之急。 目前市场上的插板机主要有三类挖掘机改装的插板机(链条传动)、履带式插 板机和门式轨道插板机，这些插板机自重大多在6 10吨以上，接地压一般不小于25 50kPa，超软流塑状淤泥难以支撑如此大的荷载。经改装过的小型插板机虽重量减轻，经铺 设支撑面后可以在超软流塑状淤泥上施工，但插管长度受支架高度限制，目前设计都未超 出支架高度，插板深度受限。
实用新型内容本实用新型的目的在于考虑上述问题而提供一种重量轻，接地压力小，可在超软
流塑状淤泥上方便施工，且插板深度大幅提高的轻型齿轮式排水板快速插板机。
本实用新型的技术方案是包括有挖掘机、套管、支架、插管、齿轮传动装置、液压
马达，机架底脚、插管排水板引导器、排水板、套管排水板引导器，其中挖掘机的液压臂及动
臂和套管相铰接，支架的一侧固装在套管上，套管与插管之间安放有前导向轮及后导向轮，
驱动液压马达固定于机架底脚上，齿轮传动装置包括有主动齿轮和传动齿条，其中主动齿
轮固定于机架底脚上，且与固定于插管上的传动齿条相啮合，液压马达的主油管和回油管
分别与挖掘机液压臂油缸的进出油管相连，插管排水板引导器固定在插管的顶端，套管排
水板引导器固定在套管的顶端，排水板设置在插管排水板引导器与套管排水板引导器之间。 上述插管排水板引导器为在插管的顶端焊接的向排水板放置方向伸出的由排水 板导向轮和引导器支架组成的导向装置，当插管向上移动时，该装置引导排水板从其上下 排水板导向轮中间穿过，顺利进入插管。 上述套管排水板引导器为在套管的顶端焊接的向排水板放置方向伸出的由排水 板导向轮和引导器支架组成的导向装置，当插管向下进入套管时，该装置支持排水板，并引 导排水板进入套管。[0008] 上述支架的一侧焊接在套管上，且与固定焊接于排水板插管上的传动齿条相啮 合；插管排水板引导器的引导器支架焊接在插管顶端，套管排水板引导器的引导器支架焊 接在套管顶端。 上述插管的顶端至距离插管顶端1. lm的该段插管上不安装传动齿条，防止施工 中插管整体插入泥中。 上述插管的顶端至距离插管顶端0. 9m的该段插管上不安装传动齿条。 上述套管的长度小于插管的长度，且插管的上端超出套管长度的二分之一。 上述插管的断面形状为棱形。 上述套管的断面形状为两槽形，其与支架连接并通过支架(3)加固。 上述支架采用三角桁架结构，桁架通过钢筋焊接而成，桁架两端焊接在两槽形套管上。 本实用新型由于采用由挖掘机，套管，支架、排水板插管，齿轮式传动装置、液压马 达驱动装置和排水板引导器组成的结构，本实用新型的优点和效果在于(l)本实用新型 插板机重量轻、接地压小于10kPa，适合在仅铺设简易支撑面甚至无须铺设任何支撑面的情 况下在超软流塑状淤泥上施工；(2)本实用新型采用齿轮传动装置控制排水板插管移动， 操作方便灵活，可大大提高生产效率；(3)本实用新型制造成本较链条传动的插板装置低 四分之一，节省工程造价；(4)本实用新型较链条传动的插板装置更耐用，使用寿命延长一 倍。本实用新型是一种重量轻，接地压力小，可在超软流塑状淤泥上方便施工，机具重心降 低，稳定性更好，且机具造价低，施工效率高，且插板深度大幅提高的轻型齿轮式排水板快 速插板机。
图1为本实用新型插板机结构的平面图； 图2-1为图1中的A-A剖面图； 图2-2为图1中的F向视图； 图3为本实用新型插板机的立体图； 图4为本实用新型插板机中齿轮传动装置的安装立体图； 图5为本实用新型插板机中插管与后导向轮及前导向轮的安装结构立体图； 图6为本实用新型插板机中插管排水板引导器与排水板的安装结构立体图； 图7为本实用新型插板机套管排水板引导器的结构示意图； 图8为本实用新型插板机插管排水板引导器的结构示意图。 1、挖掘机；2、套管；3、支架；4主动齿轮；5、传动齿条；6、插管；7、后导向轮；8、前 导向轮；9、液压马达；10、底脚；11、插管排水板引导器；12、排水板；13、引导轮；14、引导器 支架；15、套管排水板引导器；
具体实施方式
实施例 本实用新型的结构示意图如图1所示，包括有挖掘机1、套管2、支架3、插管6、齿 轮传动装置、液压马达9，机架底脚10、插管排水板引导器11、排水板12、套管排水板引导器15，其中挖掘机1的液压臂及动臂和套管2相铰接，支架3的一侧固装在套管2上，套管2 与插管6之间安放有前导向轮8及后导向轮7，驱动液压马达9固定于机架底脚10上，齿轮 传动装置包括有主动齿轮4和传动齿条5，其中主动齿轮4固定于机架底脚10上，且与固定 于插管6上的传动齿条5相啮合，液压马达9的主油管和回油管分别与挖掘机1液压臂油 缸的进出油管相连，插管排水板引导器11固定在插管6的顶端，套管排水板引导器15固定 在套管2的顶端，排水板12设置在插管排水板引导器11与套管排水板引导器15之间。 上述插管排水板引导器11为在插管6的顶端焊接的向排水板放置方向伸出的由 排水板导向轮13和引导器支架14组成的导向装置，当插管向上移动时，该装置引导排水板 12从其上下排水板导向轮13中间穿过，顺利进入插管6。 上述套管排水板引导器15为在套管2的顶端焊接的向排水板放置方向伸出的由 排水板导向轮13和引导器支架组成的导向装置，当插管6向下进入套管2时，该装置支持 排水板12，并引导排水板12进入套管2。本实施例中，上述排水板12为塑料排水板。 上述支架3的一侧焊接在套管2上，且与固定焊接于排水板插管6上的传动齿条 5相啮合；插管排水板引导器11的引导器支架焊接在插管6的顶端，套管排水板引导器15 的弓I导器支架焊接在套管的顶端。 上述插管6的顶端至距离插管6顶端1. lm的该段插管上不安装传动齿条5，防止 施工中插管6整体插入泥中。本实施例中，上述插管6的顶端至距离插管6顶端0. 9m的该 段插管上不安装传动齿条5，防止施工中插管6整体插入泥中。 上述套管2的长度小于插管6的长度，且插管6的上端超出套管2长度的二分之 一。其中套管2的长度为插管6的长度的3/2倍，即插管6上端的1/3长度外不安装套管 2。插板装置共分三种型号，各型号的插管6的长度分别为15m、18m和21m，相对应套管2的 长度分别为10m、12m和14m。 本实施例中，上述插管6的断面形状为棱形。上述套管2的断面形状为两槽形，其 与支架3连接并通过支架3加固。 上述支架3采用三角桁架结构，桁架通过钢筋焊接而成，桁架两端焊接在两槽形 套管2上。支架采用桁架结构，机具重量大大减轻，重心降低，稳定性更好。 本实用新型工作时，由挖掘机1操作室内启动挖掘机液压系统，液压马达9的主油 管和回油管分别与挖掘机1液压臂油缸进出油管相连，利用挖掘机液压泵将发动机的机械 能转变为液压能并进行传送，然后通过液压马达9将液压能转返为机械能，驱动固定于底 脚主动齿轮4转动，主动齿轮4带动固定焊接于插管6上的与之相啮合的传动齿条5上下 移动，从而带动插管6上、下移动，完成一次排水板12的打设工作。插管6向上移动时，插 管排水板引导器11引导排水板12从上下导向轮13中间穿过进入插管6中，准备下一次排 水板打设动作，当棱形插管6向下进入套管时，套管排水板引导器15可以支持排水板12，并 引导排水板进入套管。
权利要求一种轻型齿轮式排水板快速插板机，其特征在于包括有挖掘机(1)、套管(2)、支架(3)、插管(6)、齿轮传动装置、液压马达(9)，机架底脚(10)、插管排水板引导器(11)、排水板(12)、套管排水板引导器(15)，其中挖掘机(1)的液压臂及动臂和套管(2)相铰接，支架(3)的一侧固装在套管(2)上，套管(2)与插管(6)之间安放有前导向轮(8)及后导向轮(7)，驱动液压马达(9)固定于机架底脚(10)上，齿轮传动装置包括有主动齿轮(4)和传动齿条(5)，其中主动齿轮(4)固定于机架底脚(10)上，且与固定于插管(6)上的传动齿条(5)相啮合，液压马达(9)的主油管和回油管分别与挖掘机(1)液压臂油缸的进出油管相连，插管排水板引导器(11)固定在插管(6)的顶端，套管排水板引导器(15)固定在套管(2)的顶端，排水板(12)设置在插管排水板引导器(11)与套管排水板引导器(15)之间。
2. 根据权利要求1所述的轻型齿轮式排水板快速插板机，其特征在于上述插管排水板 引导器(11)为在插管(6)的顶端焊接的向排水板放置方向伸出的由排水板导向轮(13)和 引导器支架(14)组成的导向装置，当插管向上移动时，该装置引导排水板(12)从其上下排 水板导向轮(13)中间穿过，顺利进入插管(6)。
3. 根据权利要求1所述的轻型齿轮式排水板快速插板机，其特征在于上述套管排水板 引导器(15)为在套管(2)的顶端焊接的向排水板放置方向伸出的由排水板导向轮(13)和 引导器支架组成的导向装置，当插管(6)向下进入套管(2)时，该装置支持排水板(12)，并 引导排水板(12)进入套管(2)。
4. 根据权利要求1至3任一项所述的轻型齿轮式排水板快速插板机，其特征在于上述 支架(3)的一侧焊接在套管(2)上，且与固定焊接于排水板插管(6)上的传动齿条(5)相 啮合；插管排水板引导器(11)的引导器支架焊接在插管(6)顶端，套管排水板引导器(15) 的引导器支架焊接在套管顶端。
5. 根据权利要求4所述的轻型齿轮式排水板快速插板机，其特征在于上述插管(6)的 顶端至距离插管(6)顶端1. lm的该段插管上不安装传动齿条(5)，防止施工中插管(6)整 体插入泥中。
6. 根据权利要求5所述的轻型齿轮式排水板快速插板机，其特征在于上述插管(6)的 顶端至距离插管(6)顶端0. 9m的该段插管上不安装传动齿条(5)。
7. 根据权利要求6所述的轻型齿轮式排水板快速插板机，其特征在于上述套管(2)的 长度小于插管(6)的长度，且插管(6)的上端超出套管(2)长度的二分之一。
8. 根据权利要求7所述的轻型齿轮式排水板快速插板机，其特征在于上述插管(6)的 断面形状为棱形。
9. 根据权利要求8所述的轻型齿轮式排水板快速插板机，其特征在于上述套管(2)的 断面形状为两槽形，其与支架(3)连接并通过支架(3)加固。
10. 根据权利要求9所述的轻型齿轮式排水板快速插板机，其特征在于上述支架(3)采 用三角桁架结构，桁架通过钢筋焊接而成，桁架两端焊接在两槽形套管(2)上。
专利摘要本实用新型是一种涉及地基处理的轻型齿轮式排水板快速插板机。包括挖掘机、套管、支架、插管、齿轮传动装置、液压马达，机架底脚、插管排水板引导器、排水板、套管排水板引导器，其中挖掘机的液压臂及动臂和套管相铰接，支架的一侧固装在套管上，套管与插管之间安放有前导向轮及后导向轮，驱动液压马达固定于机架底脚上，齿轮传动装置中的主动齿轮固定于机架底脚上，且与固定于插管上的传动齿条相啮合，液压马达的主油管和回油管分别与挖掘机液压臂油缸的进出油管相连，插管排水板引导器固定在插管的顶端，套管排水板引导器固定在套管的顶端，排水板设置在插管排水板引导器与套管排水板引导器之间。本实用新型重量轻，接地压力小，可在超软流塑状淤泥上方便施工，且插板深度大幅提高。
文档编号E02D3/10GK201447704SQ20092005768
公开日2010年5月5日 申请日期2009年6月2日 优先权日2009年6月2日
发明者汤连生 申请人:中山大学