专利名称：可移动自进式无排土无振动成孔挤密设备的制作方法
可移动自进式无排土无振动成孔挤密设备技术领域
本发明属于地基加固处理技术领域，涉及一种松软土地基的挤密加固处理设备， 尤其涉及一种可移动自进式无排土无振动挤密设备。
背景技术：
随着我国社会经济的快速发展，在黄土、填土等松软土区，铁路、公路、房屋等建设 等级不断提升，对工后沉降控制的要求更加严格，尤其是在小空间、狭小、严格控制振动的 松软土地基施工场地，现有施工机具因其设备高大、产生振动、对地基土无挤密作用等缺点 而受到一定的限制，已无法满足高标准要求。
小空间施工场地，如黄土隧道的施工容许高度和宽度要求分别小于6. 7m,7. 8m,松 软土区既有工民建、古建筑的地基加固处理中，施工容许高度小于3m，这就要求相应的施工 机具小于3m。
狭小的施工场地，如位于城市中心的建筑群中进行黄土、填土等松软土地基的加 工处理时，施工场地受周围建筑物或构筑物的影响而非常狭小，施工机具需要小巧灵活、易 于操作，且施工干扰小。
严格控制振动的施工场地，如穿越黄土层的铁路隧道、公路隧道，施工中的振动易 造成隧道土体破坏、山体开裂、塌方；城市建设中，振动的主要危害表现为对建筑物安全的 影响，以及室内环境中对人体舒适度的影响。因此，在对振动有严格控制要求的施工场地， 要求施工机具产生的振动波速在安全范围之内。
目前松软土地基的挤密加固处理设备主要是冲击锤、振动打桩机、柴油锤打桩机 等，其体型大，不便移动；而且在挤密扩孔作业中占用施工空间大、振动大、噪音大，操作复 杂，不能满足小空间、狭小地带、严格控制振动的施工场地的黄土、填土等松软土地基的挤 密加固处理。发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的问题和缺陷，提供一种可移动自进式无排 土无振动成孔挤密设备。
本发明提供的一种可移动无排土无振动成孔挤密设备，包括可移动平板车，平板 车的前端设有驾驶室，平板车的后端设置有可伸缩液压支腿；所述平板车的车体上设置有 液压系统、起重装置、摆架装置、成孔挤密装置及控制系统；所述液压系统包括起重液压机 构、摆架液压机构及成孔挤密液压机构；所述起重装置包括由起重液压机构控制的液压绞 盘及缠绕在液压绞盘上的起吊绳；所述摆架装置包括由摆架液压机构控制的架体，架体的 尾端通过销轴活动安装在平板车的尾端，架体在摆架液压机构的作用下绕销轴转动；架体 的顶端设置有滑轮机构，所述起吊绳通过滑轮机构与成孔挤密装置尾端的吊环连接；所述 挤密成孔装置安放在摆架装置的架体上并由卡箍固定；所述控制系统通过电磁阀与液压系 统连接。
所述平板车的车体上还设置有液压管绕管器，所述成孔挤密液压机构的液压管绕 于其上。
所述摆架装置还包括设置在平板车上并与所述架体对应的支撑架。
所述自进式无排土无振动成孔挤密装置包括锥形机架及与锥形机架通过法兰连 接的液压缸，液压缸的顶部设有吊环；所述锥形机架内设置有动力锥，且动力锥尾端与液压 缸的活塞杆连接；锥形机架外周活动设置有与其相适配的挤土叶片，并在挤土叶片外侧的 结合处活动设置有封土叶片；所述挤土叶片上设置有滑块，且滑块穿过设置在锥形机架上 的导向槽与动力锥接触连接；所述动力锥的锥顶通过连杆连接有挤土锥。
所述动力锥上设置有燕尾槽，所述滑块在该燕尾槽内滑动。
所述动力锥所述至少为两个，且依次同向叠加。
所述液压缸外设有护筒。
本发明的液压系统通过各液压机构分别给液压支腿(起到调平和支撑作用)、起重 装置(实现成孔挤密装置的起吊，使其在成孔挤密中竖直运动)、摆架装置(用于承载成孔挤 密装置)、成孔挤密装置(完成成孔挤密作业)提供动力，控制系统通过控制各液压机构实现 液压支腿、起重装置、摆架装置、成孔挤密装置的正常运行。液压系统可由平板车的发动机 或外接电源启动。
在进行挤密成孔作业时，液压支腿在液压系统的驱动下伸展开，调平。摆架装置的 架体在摆架液压机构的作用下转动，将成孔挤密装置举起并送到工作位置；起重机构在相 应液压机构的控制下通过起吊绳将成孔挤密装置输送到成孔作业面；成孔挤密装置在液压 机构的控制下实现挤土锥的竖向伸缩及挤土叶片与封土叶片的横向变径。在挤土叶片与封 土叶片的横向扩大变径过程中，周围的土体被挤密，孔径由下往上连续扩大至上部呈最大 直径；挤土锥向下伸展过程中，锥体周围的土体被挤开而成孔。
本发明相对于现有技术具有以下优点1、本发明将成孔挤密装置及控制系统集成于小型可以载体上，实现了成孔挤密设备的 小型化、轻便化和运动性，特别适用于小空间及狭小施工场地的黄土、填土等松软土地基的 高效成孔挤密处理。
2、本发明完全由液压系统提供动力，并通过静压方式实现挤土成孔和挤密处理， 作业时无排土，不产生振动，可满足对振动有严格控制要求的施工场地的黄土、填土等松软 土地基的挤密处理。
3、本发明通过挤土叶片的横向扩径及挤土锥向下伸展，实现了施工过程中一次性 达到设计孔径和设计孔深，施工效率高，质量好。
图1为本发明的未作业状态图；图2为本发明作业状态下的结构图；图3为本发明自进式无排土无振动挤密装置的竖向剖面图；图4为本发明自进式无排土无振动挤密装置的外轮廓示意图；图5为本发明发明自进式无排土无振动挤密装置的横向截面图；图6为本发明自进式无排土无振动挤密装置工作状态图。
具体实施方式
参见图1、2，一种可移动无排土无振动成孔挤密设备，包括可移动平板车，平板车 的前端设有驾驶室1，平板车的后端设置有可伸缩液压支腿8 ;在平板车的车体上设置有液 压系统2、起重装置、摆架装置、成孔挤密装置4及控制系统5。
其中，液压系统2包括起重液压机构、摆架液压机构及成孔挤密液压机构。
起重装置包括由起重液压机构控制的液压绞盘3及缠绕在液压绞盘3上的起吊绳 9。
摆架装置包括由摆架液压机构控制的架体6及其支撑架12，架体的尾端通过销轴 活动安装在平板车的尾端，架体6在摆架液压机构的作用下绕销轴转动；架体6的顶端设置 有滑轮机构11。起吊绳9通过滑轮机构11与成孔挤密装置4尾端的吊环50连接。
挤密成孔装置4安放在摆架装置的架体6上并由卡箍10固定。
控制系统5通过电磁阀与液压系统2连接，并控制各液压机构进行作业。
平板车的车体上还设置有液压管绕管器7，成孔挤密液压机构的液压管绕于其上。
自进式无排土无振动成孔挤密装置包括锥形机架41及与锥形机架通过法兰49连 接的液压缸42，液压缸外设有护筒48，液压缸42的顶部设有吊环50 ;锥形机架41内设置有 动力锥43 (可根据施工场地，动力锥为两个依次同向叠加)，且动力锥43与液压缸42的活 塞杆通过螺纹连接或焊接成一体；锥形机架41外周活动设置有与其相适配的挤土叶片44， 并在挤土叶片44外侧的结合处活动设置有封土叶片45 ;挤土叶片44上设置有滑块51，且 滑块51穿过设置在锥形机架41上的导向槽与动力锥43接触，并于设置在动力锥3上的燕 尾槽内滑动；动力锥43的锥顶通过连杆46连接有挤土锥47，且连杆46与动力锥43的锥 顶及挤土锥47通过螺纹连接或焊接成一体。
在进行成孔挤密作业时，液压支腿8在液压系统的驱动下伸展开，调平。摆架装置 的架体6在液压系统的驱动下转动至垂直位置(见图2)。起重装置的液压绞盘3在液压系 统的控制下通过起吊绳9将成孔挤密装置4送到成孔作业面。成孔挤密装置在液压机构的 控制下实现挤土锥47的竖向伸缩及挤土叶片44与封土叶片45的横向变径。在挤土叶片 与封土叶片的横向扩大变径过程中，周围的土体被挤密，孔径由下往上连续扩大至上部呈 最大直径；挤土锥向下伸展过程中，锥体周围的土体被挤开而成孔。在挤土锥47向上收缩， 同时挤土叶片44与封土叶片45横向收缩变径过程中，成孔挤密装置4在自重作用下整体 向下移动。如此往复循环，在无排土无振动的情况下一次性达到设计孔径和设计孔深。
权利要求
1.一种可移动无排土无振动成孔挤密设备，包括可移动平板车，平板车的前端设有驾驶室(1)，平板车的后端设置有可伸缩液压支腿(8);其特征在于所述平板车的车体上设置有液压系统(2)、起重装置、摆架装置、成孔挤密装置(4)及控制系统(5);所述液压系统 (2 )包括起重液压机构、摆架液压机构及成孔挤密液压机构；所述起重装置包括由起重液压机构控制的液压绞盘(3)及缠绕在液压绞盘(3)上的起吊绳(9);所述摆架装置包括由摆架液压机构控制的架体(6)，架体(6)的尾端通过销轴活动安装在平板车的尾端，架体(6)在摆架液压机构的作用下绕销轴转动；架体(6)的顶端设置有滑轮机构(11)，所述起吊绳(9) 通过滑轮机构(11)与成孔挤密装置(4)尾端的吊环连接；所述挤密成孔装置(4)安放在摆架装置的架体(6)上并由卡箍(10)固定；所述控制系统(5)通过电磁阀与液压系统(2)连接。
2.如权利要求1所述可移动无排土无振动成孔挤密设备，其特征在于所述平板车的车体上还设置有液压管绕管器(7 )，所述成孔挤密液压机构的液压管绕于其上。
3.如权利要求1所述可移动无排土无振动成孔挤密设备，其特征在于所述摆架装置还包括设置在平板车上并与所述架体(6)对应的支撑架(12)。
4.如权利要求1、2或3所述可移动无排土无振动成孔挤密设备，其特征在于所述自进式无排土无振动成孔挤密装置包括锥形机架(41)及与锥形机架通过法兰(49)连接的液压缸(42)，液压缸(42)的顶部设有吊环(50);所述锥形机架(41)内设置有动力锥(43)， 且动力锥(43)尾端与液压缸(42)的活塞杆连接；锥形机架(41)外周活动设置有与其相适配的挤土叶片(44)，并在挤土叶片(44)外侧的结合处活动设置有封土叶片(45);所述挤土叶片(44)上设置有滑块(51)，且滑块(51)穿过设置在锥形机架(41)上的导向槽与动力锥 (43)接触连接；所述动力锥(43)的锥顶通过连杆(46)连接有挤土锥(47)。
5.如权利要求4所述可移动无排土无振动成孔挤密设备，其特征在于所述动力锥 (43)上设置有燕尾槽，所述滑块(51)在该燕尾槽内滑动。
6.如权利要求4所述可移动无排土无振动成孔挤密设备，其特征在于所述动力锥 (43)所述至少为两个，且依次同向叠加。
7.如权利要求4所述可移动无排土无振动成孔挤密设备，其特征在于所述液压缸 (42)外设有护筒(48)。
全文摘要
本发明提供一种可移动无排土无振动成孔挤密设备，包括可移动平板车，平板车的前端设有驾驶室，平板车的后端设置有可伸缩液压支腿；平板车的车体上设置有液压系统、起重装置、摆架装置、成孔挤密装置及控制系统。本发明将成孔挤密装置及控制系统集成于小型可以载体上，实现了成孔挤密设备的小型化、轻便化和运动性，特别适用于小空间及狭小施工场地的黄土、填土等松软土地基的成孔挤密处理；动力完全由液压系统提供，并通过静压方式实现挤土成孔和挤密处理，作业时无排土，不产生振动，具有运动性，可满足对振动有严格控制要求的施工场地的黄土、填土等松软土地基的高效挤密处理。
文档编号E02D3/08GK103015395SQ20121049362
公开日2013年4月3日 申请日期2012年11月28日 优先权日2012年11月28日
发明者米维军, 熊治文, 郑静, 贾鋆, 孔德刚, 马周全, 武小鹏, 屈耀辉, 魏永梁 申请人:中铁西北科学研究院有限公司