一种用于丘陵地区输电杆塔基坑开挖的设备的制作方法

1.本实用新型涉及杆塔施工技术领域，具体涉及一种用于丘陵地区输电杆塔基坑开挖的设备。


背景技术：

2.丘陵地区输电杆塔一般有25-40米，为钢架结构。丘陵地区输电杆塔电塔呈梯形，三角形等塔状建筑物，高度通常为25-40米，多建设在野外。它是电力部门的重要设施，能架空电线并起保护、支撑作用。
3.丘陵地区输电杆塔基坑（以下简称基坑）的开挖方式分为机械开挖和人工开挖，受限于丘陵山区交通运输不便，且考虑环保要求不能随意砍伐树木、开山修路等限制，大型施工机械无法到达；另一方面小型手持式旋挖设备因功率限制旋挖头直径最大只能做到50cm，无法完成1.5-2m直径的基坑开挖，且挖掘深度有限。因此目前丘陵山区输电杆塔基坑依然以人工开挖为主，不仅效率较低，而且坑下挖掘作业存在坠物、坍塌等安全风险。急需一种具备轻便（可人工搬运）、省力、使用方便等特点、适应丘陵山区输电杆塔基坑开挖的机械设备及使用方法，提高基坑开挖效率，减少工人坑下作业时间。


技术实现要素：

4.本实用新型目的是提供一种用于丘陵地区输电杆塔基坑开挖的设备，此设备能够很好的适应丘陵山区输电杆塔基坑开挖，能够有效的提高基坑开挖效率，减少工人坑下作业时间，保证了作业的安全性；而且设备搬运轻便、省力、使用方便。
5.为了实现上述的技术特征，本实用新型的目的是这样实现的：一种用于丘陵地区输电杆塔基坑开挖的设备，它包括用于对整个设备进行支撑的环形轨道；
6.环形轨道的顶部滑动支撑有沿着环形轨道呈环形旋转的旋转机构；
7.旋转机构的顶部配合安装有实现平移运动的水平移动机构；
8.水平移动机构上安装有用于实现升降动作的升降机构；
9.升降机构上配合安装有用于实现基坑开挖的旋挖机构。
10.所述环形轨道由两组不同直径的圆形钢管轨道拼装构成，两组圆形钢管轨道采用同圆心布置，并通过多根支撑板组装成双层结构，进而整体构成锥台型框架结构，并使得大直径的圆形钢管轨道位于底层。
11.所述旋转机构包括滚动支撑在环形轨道顶部的第一固定滑轮组和第二固定滑轮组，第一固定滑轮组和第二固定滑轮组采用间隔布置，且两者之间采用站立网固定相连；当需要对旋转机构固定在环形轨道上时，通过旋紧安装在第一固定滑轮组上的第一锁紧螺钉以及安装在第二固定滑轮组上的第二锁紧螺钉进行锁定。
12.所述第一固定滑轮组和第二固定滑轮组采用相同的结构，所述第一固定滑轮组包括两块同圆心布置的内侧弧板和外侧弧板，内侧弧板和外侧弧板顶部通过盖板封盖相连，且内侧弧板和外侧弧板的两个端头分别对应通过第一挡板和第二挡板封装，进而整体构成
弧形槽壳体结构；弧形槽壳体结构的内部通过滑轮轴以及对应的轴承转动安装有对应的滑轮，所述滑轮滚动支撑在环形轨道的顶部。
13.内侧弧板的内壁上固定有用于和环形轨道的底端相配合的第一支板和第二支板。
14.所述站立网是采用多根焊接在第一固定滑轮组和第二固定滑轮组之间的多根钢管拼装而成，用于作业人员站立，同时用于平衡旋转机构的重量。
15.所述水平移动机构包括分别固定在旋转机构的第一固定滑轮组和第二固定滑轮组顶部的第一立柱，两根第一立柱分别对应通过立柱支架与对应的第一固定滑轮组和第二固定滑轮组固定支撑相连；第一立柱的顶部之间固定有顶部水平长管，在第一固定滑轮组和第二固定滑轮组之间固定有底部水平长管；顶部水平长管上滑动套装有顶部可移动管，底部水平长管上滑动套装有底部可移动管；顶部可移动管和底部可移动管之间固定有多根导向立柱；所述顶部可移动管上配合安装有用于对其位置进行锁定的第三锁紧螺钉。
16.所述升降机构包括固定在水平移动机构的顶部可移动管顶部的齿轮箱，齿轮箱上配合安装有摇柄，齿轮箱的输出轴安装有主动带轮，主动带轮通过皮带与从动带轮啮合传动，从动带轮转动支撑在底部可移动管上，在水平移动机构的导向立柱上滑动配合有旋转机构。
17.所述旋挖机构包括汽油机支架，汽油机支架滑动套装在升降机构的导向立柱上，汽油机支架通过连接板与升降机构的皮带固定相连，汽油机支架上固定有汽油机，汽油机的输出轴安装有旋挖钻。
18.本实用新型有如下有益效果：
19.1、通过采用本实用新型的设备，能够在地质情况较为复杂的环境下完成作业，尤其是在运输不便的作业环境中，设备结构简单，可拆卸，设备组件可分次运输，降低机械开挖基坑的运输难度，容易组装，通过调节设备确定基坑开挖位置，基坑间隔可根据需要调节，布局紧密，挖坑时间短。
20.2、通过设置空间坐标系能够实现旋挖位置的精确控制，具体为通过轻便的小型螺旋钻配合空间运动机构按照指定路线多次旋挖完成直径较大输电杆塔基坑的快速开挖，施工人员无需进入基坑即可完成基坑开挖作业，有效避免了突遇流沙层或者基坑塌陷对施工人员的威胁，效率高，安全可靠，设计新颖。
21.3、通过通过上述的旋转机构能够通过旋转调节，进而实现旋挖机构空间位置调节。
22.4、通过上述的具体第一固定滑轮组和第二固定滑轮组的结构，保证了两者能够顺畅的在环形轨道的顶端旋转滑动，进而实现旋挖位置的调整。
23.5、通过上述的水平移动机构能够用于对旋挖机构的水平空间位置进行调节，进而改变旋挖位置。
24.6、通过上述的升降机构能够实现旋挖机构的升降调节，并能够实现在钻孔过程中的进给动作。
25.7、通过上述的旋挖机构能够进行相应的旋挖作业。
附图说明
26.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
27.图1本实用新型的立体结构示意图。
28.图2本实用新型的左视图。
29.图3本实用新型的水平移动机构和升降机构的立体结构示意图。
30.图4本实用新型的水平移动机构和升降机构左视图。
31.图5本实用新型的升降机构主视图。
32.图6本实用新型的升降机构的上部局部视图。
33.图7本实用新型的升降机构的下部局部视图。
34.图8本实用新型的固定滑轮组15的立体结构示意图；
35.图9本实用新型的固定滑轮组15的内部立体结构示意图。
36.图10本实用新型基坑开挖示意图。
37.图11本实用新型基坑开挖步骤图。
38.图中：1摇柄、2齿轮箱、3主动带轮、4皮带、5顶部可移动管、6第三锁紧螺钉、7顶部水平长管、8汽油机支架、9立柱、10旋挖钻、11立柱、12立柱支架、13环形管道、14立柱支架、15第一固定滑轮组、16第一锁紧螺钉、17站立网、18第二固定滑轮组、19第二锁紧螺钉、20立柱支架、21立柱支架、22定滑轮、23底部水平长管、24底部可移动管；15-1第一挡板、15-2滑轮、15-3内侧弧板、15-4支板、15-5滑轮、15-6盖板、15-7支板、15-8滑轮、15-9滑轮轴、15-10轴承、15-11第二挡板、15-12轴承、15-13滑轮轴、15-14轴承、15-15外侧弧板、15-16滑轮轴。
具体实施方式
39.下面结合附图对本实用新型的实施方式做进一步的说明。
40.参见图1-10，一种用于丘陵地区输电杆塔基坑开挖的设备，它包括用于对整个设备进行支撑的环形轨道13；环形轨道13的顶部滑动支撑有沿着环形轨道13呈环形旋转的旋转机构；旋转机构的顶部配合安装有实现平移运动的水平移动机构；水平移动机构上安装有用于实现升降动作的升降机构；升降机构上配合安装有用于实现基坑开挖的旋挖机构。此设备能够很好的适应丘陵山区输电杆塔基坑开挖，能够有效的提高基坑开挖效率，减少工人坑下作业时间，保证了作业的安全性；而且设备搬运轻便、省力、使用方便。具体工作过程中，通过将环形轨道13设置在需要开挖的基坑的外围，然后通过旋转机构、水平移动机构和升降机构相互配合，来控制旋挖机构的位置，进而达到制定的孔位，再进行相应的旋挖作业。通过升降机构进一步的控制旋挖机构的进给，来控制旋挖深度。
41.进一步的，所述环形轨道13由两组不同直径的圆形钢管轨道拼装构成，两组圆形钢管轨道采用同圆心布置，并通过多根支撑板组装成双层结构，进而整体构成锥台型框架结构，并使得大直径的圆形钢管轨道位于底层。通过上述的环形轨道13能够实现对整个装置进行支撑，并保证整个旋挖机构能够在空间范围内实现位置调整。
42.进一步的，所述旋转机构包括滚动支撑在环形轨道13顶部的第一固定滑轮组15和第二固定滑轮组18，第一固定滑轮组15和第二固定滑轮组18采用间隔布置，且两者之间采用站立网17固定相连；当需要对旋转机构固定在环形轨道13上时，通过旋紧安装在第一固定滑轮组15上的第一锁紧螺钉16以及安装在第二固定滑轮组18上的第二锁紧螺钉19进行锁定。通过上述的旋转机构能够通过旋转调节，进而实现旋挖机构空间位置调节。通过第一固定滑轮组15和第二固定滑轮组18保证了支撑的稳定性。
43.进一步的，所述第一固定滑轮组15和第二固定滑轮组18采用相同的结构，所述第一固定滑轮组15包括两块同圆心布置的内侧弧板15-3和外侧弧板15-15，内侧弧板15-3和外侧弧板15-15顶部通过盖板15-6封盖相连，且内侧弧板15-3和外侧弧板15-15的两个端头分别对应通过第一挡板15-1和第二挡板15-11封装，进而整体构成弧形槽壳体结构；弧形槽壳体结构的内部通过滑轮轴15-9、15-13、15-16以及对应的轴承15-10、15-11、15-14转动安装有对应的滑轮15-2、15-5、15-8，所述滑轮15-2、15-5、15-8滚动支撑在环形轨道13的顶部。通过上述的具体第一固定滑轮组15和第二固定滑轮组18的结构，保证了两者能够顺畅的在环形轨道13的顶端旋转滑动，进而实现旋挖位置的调整。
44.进一步的，内侧弧板15-3的内壁上固定有用于和环形轨道13的的底端相配合的第一支板15-4和第二支板15-7。通过上述的第一支板15-4和第二支板15-7起到了对第一固定滑轮组15限位的作用，有效的防止其发生倾覆脱落的风险。
45.进一步的，所述站立网17是采用多根焊接在第一固定滑轮组15和第二固定滑轮组18之间的多根钢管拼装而成，用于作业人员站立，同时用于平衡旋转机构的重量。通过平衡重量，有效防止发生倾覆的风险。
46.进一步的，所述水平移动机构包括分别固定在旋转机构的第一固定滑轮组15和第二固定滑轮组18顶部的第一立柱9，两根第一立柱9分别对应通过立柱支架12、14、21、20与对应的第一固定滑轮组15和第二固定滑轮组18固定支撑相连；第一立柱9的顶部之间固定有顶部水平长管7，在第一固定滑轮组15和第二固定滑轮组18之间固定有底部水平长管23；顶部水平长管7上滑动套装有顶部可移动管5，底部水平长管23上滑动套装有底部可移动管24；顶部可移动管5和底部可移动管24之间固定有多根导向立柱11；所述顶部可移动管5上配合安装有用于对其位置进行锁定的第三锁紧螺钉6。通过上述的水平移动机构能够用于对旋挖机构的水平空间位置进行调节，进而改变旋挖位置。调节过程中，通过滑动顶部可移动管5和底部可移动管24在相应的顶部水平长管7和底部水平长管23上的位置接口。
47.进一步的，所述升降机构包括固定在水平移动机构的顶部可移动管5顶部的齿轮箱2，齿轮箱2上配合安装有摇柄1，齿轮箱2的输出轴安装有主动带轮3，主动带轮3通过皮带4与从动带轮22啮合传动，从动带轮22转动支撑在底部可移动管24上，在水平移动机构的导向立柱11上滑动配合有旋转机构。通过上述的升降机构能够实现旋挖机构的升降调节，并能够实现在钻孔过程中的进给动作。工作过程中，通过旋转摇柄1，在齿轮箱2中运动转换之后输出为主动带轮3旋转，进而驱动皮带4，通过皮带4带动相应的汽油机支架8升降动作。
48.进一步的，所述旋挖机构包括汽油机支架8，汽油机支架8滑动套装在升降机构的导向立柱11上，汽油机支架8通过连接板与升降机构的皮带4固定相连，汽油机支架8上固定有汽油机，汽油机的输出轴安装有旋挖钻10。通过上述的旋挖机构能够进行相应的旋挖作业。工作过程中，通过汽油机驱动旋挖钻10，进而通过旋挖钻10实现旋挖作业。
49.实施例2：
50.参见图11，采用所述用于丘陵地区输电杆塔基坑开挖的设备进行基坑开挖的方法，包括以下步骤：
51.步骤一：若要移动到指定位置，从空间角度分为（x，y，z），其中z由升降机构实现，x和y的定位由旋转机构和水平移动机构共同实现；
52.步骤二：若到达（x，y，z）空间位置，所述的升降机构通过旋转摇柄1，在齿轮箱2中
运动转换之后输出为主动带轮3旋转，皮带4传动移动到（0，0，z），所述的水平移动机构平移，将第三锁紧螺钉6旋松，移动到（0，y，0），旋紧第三锁紧螺钉6；所述的旋转机构，将第一锁紧螺钉16和第二锁紧螺钉19旋松，推动固定滑轮组15和固定滑轮组18在环形轨道13上旋转，移动到（x，0，0），旋紧第一锁紧螺钉16和第二锁紧螺钉19；
53.步骤三：移动到指定位置之后，所述的水平移动机构连接的旋挖钻10，由汽油机提供动力，旋转摇柄1，当旋挖钻10到达（x，y，0）时，此时接触地面，进行基坑开挖，通过旋转摇柄1，旋挖钻10先开挖小直径的基坑，步进至基坑为一定直径后，退出旋挖钻10；
54.步骤四：再次旋转摇柄1，重复步骤二，直至基坑开挖至目标直径后完成（x，y，0）位置处的基坑开挖；
55.步骤五：当步骤四完成之后，再次调整升降机构通过升降到指定高度，水平移动机构和旋转机构移动到固定位置，再通过汽油机驱动旋挖钻10旋转，完成下一个位置的基坑开挖；
56.步骤六：通过轻便的小型螺旋钻配合空间运动机构按照指定路线多次旋挖完成直径较大输电杆塔基坑的快速开挖，施工人员无需进入基坑即可完成指定位置的基坑开挖工作；
57.步骤七：重复以上步骤一至步骤一即可完成另一个大直径的基坑开挖。
58.实施例3：
59.参见图10，本实施例中，需要钻挖空间坐标为（5，10，15）的孔位。
60.步骤一：若要移动到指定位置，从空间角度分为（x，y，z），其中z由升降机构实现，x和y的定位由旋转机构和水平移动机构共同实现；
61.步骤二：若到达（5，10，15）空间位置，所述的升降机构通过旋转摇柄1，在齿轮箱2中运动转换之后输出为主动带轮3旋转，皮带4传动移动到（0，0，15），所述的水平移动机构平移，将第三锁紧螺钉6旋松，移动到（0，10，0），旋紧第三锁紧螺钉6；所述的旋转机构，将第一锁紧螺钉16和第二锁紧螺钉19旋松，推动固定滑轮组15和固定滑轮组18在环形轨道13上旋转，移动到（5，0，0），旋紧第一锁紧螺钉16和第二锁紧螺钉19；
62.步骤三：移动到指定位置之后，所述的水平移动机构连接的旋挖钻10，由汽油机提供动力，旋转摇柄1，当旋挖钻10到达（5，10，0）时，此时接触地面，进行基坑开挖，通过旋转摇柄1，旋挖钻10先开挖小直径的基坑，步进至基坑为一定直径后，退出旋挖钻10；
63.步骤四：再次旋转摇柄1，重复步骤二，直至基坑开挖至目标直径后完成（5，10，0）位置处的基坑开挖；
64.步骤五：当步骤四完成之后，再次调整升降机构通过升降到指定高度，水平移动机构和旋转机构移动到固定位置，再通过汽油机驱动旋挖钻10旋转，完成下一个位置的基坑开挖；
65.步骤六：通过轻便的小型螺旋钻配合空间运动机构按照指定路线多次旋挖完成直径较大输电杆塔基坑的快速开挖，施工人员无需进入基坑即可完成指定位置的基坑开挖工作；
66.步骤七：重复以上步骤一至步骤一即可完成另一个大直径的基坑开挖。