專利名稱:掘溝機(jī)的制作方法
本發(fā)明關(guān)于掘溝機(jī)，特別有關(guān)那種能掘出矩形斷面的溝作為地下隔墻的掘溝機(jī)。
地下隔墻現(xiàn)在被用作地下結(jié)構(gòu)以取代多層建筑和塔形建筑的沉箱和剛性基礎(chǔ)，地下油罐等等。為了建造這種地下隔墻，首先用掘溝機(jī)在地下掘出一個(gè)墻狀的溝，在挖掘時(shí)溝中放入膨潤土漿水之類的穩(wěn)定劑，其次在掘出的溝中配置鋼筋，再從地面往掘成的溝中灌入三合土以形成“單一構(gòu)件”墻，然后，把各個(gè)這種構(gòu)件墻互相連接起來在地下形成一體的連續(xù)墻，這連續(xù)的墻被稱為隔墻。
傳統(tǒng)上，曾經(jīng)被提出過各種形式的掘溝機(jī)用來挖掘上述的地下隔墻。例如，有一種傳統(tǒng)形成的掘溝機(jī)，有多個(gè)互相平行的垂直軸，各垂直軸下端裝有刀，它們彼此交錯(cuò)以挖掘出溝來，然而這種傳統(tǒng)形式的有上述多個(gè)垂直旋轉(zhuǎn)軸的掘溝機(jī)的缺點(diǎn)是掘出的溝的兩端是圓弧形的，因?yàn)檫@些刀在它們的水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)。順便說，曾有一種不用鎖緊管的地下隔墻系統(tǒng)，其中，在澆置三合土后，當(dāng)一個(gè)予先形成的三合土基礎(chǔ)的端面被掘到時(shí)，掘一個(gè)相鄰的溝。在使用這種隔墻系統(tǒng)時(shí)，上述的傳統(tǒng)型式的掘溝機(jī)表現(xiàn)出另一個(gè)缺點(diǎn)，即它不能按予定的形狀和位置準(zhǔn)確地掘溝，因?yàn)榈对谒鼈兯矫鎯?nèi)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)使機(jī)體移動(dòng)。
從上面所述可知，具有垂直旋轉(zhuǎn)軸的傳統(tǒng)的掘溝機(jī)不可能掘出矩形斷面的溝來。因此，為了排除上述傳統(tǒng)掘溝機(jī)的缺點(diǎn)，被提出好多另外型式的掘溝機(jī)，各自具有水平的旋轉(zhuǎn)軸，在每根水平的旋轉(zhuǎn)軸的兩端裝有刀。最新的一種型式的掘溝機(jī)是，例如，公開在日本實(shí)用新型公報(bào)第2242號(hào)(1975年)和日本專利公報(bào)第4692號(hào)(1981年)中。然而，在上面公開中所講到的掘溝機(jī)還是有些問題，即，在這些掘溝機(jī)中，一部分相應(yīng)于在水平的旋轉(zhuǎn)軸兩端裝著的一對(duì)鼓形刀之間間隙的地方，是切割不到的，它在挖掘時(shí)就形成阻力。而且，在結(jié)構(gòu)上，鼓形刀上面部分存在著反吸腔，使從溝底移去掘出的泥造成困難。這是由于這兩個(gè)鼓形刀是相應(yīng)地被放在各水平的旋轉(zhuǎn)軸的支持件的兩邊，為了驅(qū)動(dòng)此水平的旋轉(zhuǎn)軸，動(dòng)力傳遞裝置只有被裝在中央，這兩個(gè)鼓形刀彼此之間要隔開一個(gè)距離以容納支持件。如果為了減少這沒有被挖掘部分而使刀子間距縮短的話，就要相應(yīng)地縮小動(dòng)力傳遞裝置的所占空間并同時(shí)降低了支持件的強(qiáng)度。相反地，為了實(shí)行適當(dāng)?shù)膭?dòng)力傳遞，兩把刀之間的距離應(yīng)能容納下適當(dāng)?shù)膭?dòng)力傳遞裝置，而沒有被挖掘的部分也就相應(yīng)地增大。這沒有被挖的部分不但使光滑的掘溝操作受阻，也使被掘出土的移出效率降低，因?yàn)榉次皇俏挥诠男蔚兜纳喜?。所以，泥土?xí)涣粼跍系?，?duì)地下隔墻的強(qiáng)度產(chǎn)生不利的影響。此外，按照這種掘溝機(jī)，支持件的占有空間被嚴(yán)格地限止著，使支持件的強(qiáng)度減弱。因此，這些掘溝機(jī)不適宜挖掘形成厚墻的溝(即，墻厚為1.5-3.2米)，因?yàn)檫@種溝需要較大的挖掘動(dòng)力。
本發(fā)明的目的是消除上述先有技術(shù)掘溝機(jī)中的缺點(diǎn)。因此，本發(fā)明的主要目的是提供一種掘溝機(jī)用它制出的地下隔墻因?yàn)闆]有不曾被挖掘的部分所以有所需的強(qiáng)度。
為了達(dá)到上述目的，按照本發(fā)明提供了一種掘溝機(jī)，它包括懸掛式的機(jī)身，一對(duì)鼓形刀同心地被置于該掘溝機(jī)身的下部彼此隔開予定的距離，各自有水平方向的旋轉(zhuǎn)軸，在該對(duì)鼓形刀之間放置著一把環(huán)形刀，并有一個(gè)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置用以驅(qū)動(dòng)該對(duì)鼓形刀和該環(huán)形刀旋轉(zhuǎn)，特征為，該對(duì)鼓形刀和被放置于其間的該環(huán)形刀組成一個(gè)組件，在該機(jī)身的下部裝有多個(gè)互相平行的該組件。
本發(fā)明的詳情以及其他的目的和優(yōu)點(diǎn)，通過下面參照附圖的說明就能明白，圖中相同的標(biāo)號(hào)表示相同或相似的另件，其中圖1 是本發(fā)明第一實(shí)施例的前視圖;
圖2 是圖1中實(shí)施例的沿A-A線的剖面圖;
圖3 是用本發(fā)明掘溝機(jī)所掘溝的外形說明圖;
圖4 是本發(fā)明第二實(shí)施例基本結(jié)構(gòu)的前視圖;
圖5 是本發(fā)明掘溝機(jī)采用環(huán)形刀例子的前視圖;
圖6 是按照本發(fā)明的另一種動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)的剖面圖。
下面對(duì)按照本發(fā)明的掘溝機(jī)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例參照附圖加以詳細(xì)說明。
先看圖1，機(jī)身10被索12，12由地面吊下來，機(jī)身10的前面和兩側(cè)面上裝有多個(gè)垂直伸展的導(dǎo)向件14，14，…，還裝有一個(gè)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源16如電動(dòng)機(jī)，液壓馬達(dá)等等。旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源16可以是一個(gè)密封式電動(dòng)機(jī)之類，能在水下使用的。
如圖2所示，機(jī)身10在下部有一個(gè)齒輪箱18，其上可旋轉(zhuǎn)地裝有水平旋轉(zhuǎn)軸20，20。鼓形刀22，22各自被緊固在水平旋轉(zhuǎn)軸20，20上。鼓形刀22被做成這樣的尺寸使齒輪箱18能被放入其中。在鼓形刀22的外周表面上設(shè)有多個(gè)切削刀口24。兩個(gè)鼓形刀22，22彼此間隔開一個(gè)予定的距離，如圖2。在鼓形刀之間和上面形成的空間內(nèi)，有一個(gè)齒輪箱18A，它用來連接齒輪箱18和另外一個(gè)在機(jī)身側(cè)面的齒輪箱，這在后面要講到。齒輪箱18裝有一根可旋轉(zhuǎn)的環(huán)形刀26的水平旋轉(zhuǎn)軸28。和鼓形刀22相似地，環(huán)形刀26在外周上也有切削刀口27。環(huán)形刀26的直徑做得比鼓形刀22小，而其中心軸28和鼓形刀的中心軸偏心。換言之，如圖1所示，環(huán)形刀26和它的水平旋轉(zhuǎn)軸28的偏心是這樣被布置的，使鼓形刀22的側(cè)面和底面大致上和相應(yīng)的環(huán)形刀26的側(cè)面和底面等高。
如圖2所示，在齒輪箱18A的上面有一個(gè)位于機(jī)身10側(cè)面的齒輪箱30。在齒輪箱30、18A和18中，有許多減速齒輪用來傳遞來自旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源16的動(dòng)力。就是，電動(dòng)機(jī)16的輸出軸32上連接著齒輪34。動(dòng)力從齒輪34傳給齒輪箱30中的齒輪36，38，40，42，44。齒輪44的旋轉(zhuǎn)力通過齒輪箱18A中的齒輪46，48傳給齒輪箱18中的齒輪50。然后，齒輪50的旋轉(zhuǎn)力分入分別布置于水平旋轉(zhuǎn)軸52左右兩側(cè)的齒輪54，55中，再從這里相應(yīng)地傳給兩個(gè)鼓形刀22，22。換言之，齒輪54，55的旋轉(zhuǎn)力相應(yīng)地通過惰輪56，56傳給水平旋轉(zhuǎn)軸20，20上的齒輪58，58以轉(zhuǎn)動(dòng)水平旋轉(zhuǎn)軸20，20，從而轉(zhuǎn)動(dòng)鼓形刀22，22。此外，左側(cè)齒輪58同樣地通過惰輪59和固定在水平旋轉(zhuǎn)軸28上的齒輪60嚙合以轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)形刀26。
如圖1所示，兩個(gè)組件(每個(gè)都由一對(duì)鼓形刀22，22和它倆之間的環(huán)形刀26組成，旋轉(zhuǎn)力由上述方式傳來)被布置成互相平行。在這樣的兩個(gè)組件平行的布置中，由于環(huán)形刀26的直徑比鼓形刀22小，在這兩組件的相對(duì)面之間就產(chǎn)生了相應(yīng)的間隙，在此間隙中可以裝有刀頭62，此刀頭62被布置在反轉(zhuǎn)軸63的下端同時(shí)在兩把環(huán)形刀之間。反轉(zhuǎn)軸63是用來轉(zhuǎn)動(dòng)刀頭62的，這是由齒輪傳動(dòng)裝置63A從上述連接著鼓形刀22的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源16上分出來的。由鼓形刀22，環(huán)形刀26和刀頭62切割下來的泥土通過反轉(zhuǎn)軸63的內(nèi)部被移上地面。反轉(zhuǎn)軸63可以用旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源16來驅(qū)動(dòng)，或者用專用的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源。
現(xiàn)在來講講被布置成上述形式的本發(fā)明實(shí)施例的動(dòng)作。首先，由旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源16產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)力通過齒輪傳動(dòng)裝置傳入齒輪箱30，18A和18到達(dá)鼓形刀22和環(huán)形刀26，在此傳動(dòng)中，如圖1所示，右和左組件的鼓形刀22和環(huán)形刀26互相以相反方向旋轉(zhuǎn)，所以它們產(chǎn)生的切削反作用扭矩能彼此抵消。當(dāng)機(jī)身10處于向下放低的狀態(tài)下，就能在地下掘出一個(gè)矩形的溝。
圖3中顯示出用本發(fā)明的掘溝機(jī)掘出的溝之一般形式。如圖3中所示，溝64的每一側(cè)面66都是光滑地形成，這是因?yàn)楣男蔚?2和環(huán)形刀26的側(cè)面互相都基本對(duì)齊，同樣地，底面68，68都基本形成于同一平面，這是因?yàn)楣男蔚?2和環(huán)形刀26的底面互相都基本對(duì)齊。雖然在溝64的中央部分形成一個(gè)沒有被挖掘的部分70，但它可被上述裝在兩個(gè)組件兩相對(duì)面間的刀頭62切掉。并且，由此挖掘產(chǎn)生的泥土通過反轉(zhuǎn)軸63用真空泵之類手段排上地面。
雖然在上述的實(shí)施例中只用了一個(gè)刀頭62，也可以采用兩個(gè)刀頭62。在此場(chǎng)合，兩個(gè)刀頭62被互相向相反方向旋轉(zhuǎn)使它們的切削反作用扭矩能彼此抵消。如圖4所示，兩個(gè)刀頭64，64可各自裝在反轉(zhuǎn)軸63的兩側(cè)，而兩個(gè)刀頭62，62可各裝在刀頭軸64的下端。在圖4所示的實(shí)施例中，有一個(gè)刀頭62專用的驅(qū)動(dòng)源66。同樣，每個(gè)導(dǎo)向件14上裝備著可調(diào)節(jié)的導(dǎo)向件14A，它可自由地前進(jìn)和后退作寬度控制。也可以把兩個(gè)可調(diào)節(jié)的導(dǎo)向件14A裝在挖掘機(jī)四個(gè)周面的上部或下部。
現(xiàn)在參見圖5，示出了本發(fā)明的另一實(shí)施例，它配用另一種形式的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)。如圖5和圖6所示，鼓形刀22，22被各自安裝在水平旋轉(zhuǎn)軸28上，每個(gè)環(huán)形刀26被安置成使它的軸心處于水平旋轉(zhuǎn)軸28之上，因此，在環(huán)形刀26的部分就顯得比鼓形刀22向上凸出，如圖6所示，那里形成著一個(gè)空間可被用來把旋轉(zhuǎn)力從旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源16傳給環(huán)形刀26和鼓形刀22。
下面，我們來講動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)，它把動(dòng)力從旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源16傳給鼓形刀22和環(huán)形刀26。如圖6所示，從旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源16來的旋轉(zhuǎn)力通過一組減速齒輪30首先傳給水平旋轉(zhuǎn)軸32以使它旋轉(zhuǎn)。這個(gè)水平旋轉(zhuǎn)軸32從環(huán)形刀26上方形成的空間伸入環(huán)形刀26，并裝有齒輪以和在環(huán)形刀26內(nèi)周表面上形成的內(nèi)齒輪36嚙合。因此，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源16的旋轉(zhuǎn)力能通過減速齒輪組30，水平旋轉(zhuǎn)軸32和齒輪34傳到環(huán)形刀26以使環(huán)形刀26旋轉(zhuǎn)。
同樣，由于水平旋轉(zhuǎn)軸32的齒輪34和水平旋轉(zhuǎn)軸44上的齒輪46嚙合，所以水平旋轉(zhuǎn)軸44也被帶著旋轉(zhuǎn)。水平旋轉(zhuǎn)軸44上裝有齒輪48和裝在鼓形刀22的水平旋轉(zhuǎn)軸28上的齒輪50嚙合。因此，從旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源16來的動(dòng)力通過減速齒輪組30，水平旋轉(zhuǎn)軸40，齒輪42，46，水平旋轉(zhuǎn)軸44，齒輪48，50被傳到鼓形刀22。
如圖5所示，兩個(gè)組件被布置成互相平行，每個(gè)組件有一對(duì)鼓形刀22，22和一個(gè)處于兩鼓形刀22，22之間的環(huán)形刀26，動(dòng)力以上述的方式傳給它。
本發(fā)明的這樣布置的實(shí)施例和圖1中所示的本發(fā)明第一實(shí)施例有相同的動(dòng)作和效果。
在圖5和圖6所示的上述實(shí)施例中，環(huán)形刀26的直徑比鼓形刀略小些，然而，它們的直徑也可以做成一樣大小。
如上所述，按照本發(fā)明的掘溝機(jī)，由于刀是裝在水平旋轉(zhuǎn)軸上，能掘出矩形的溝同時(shí)予先設(shè)置的三合土端面也能容易地被掘到。同樣，按照本發(fā)明，在這水平旋轉(zhuǎn)軸上隔著一個(gè)給定的距離裝著一對(duì)鼓形刀，在這兩個(gè)鼓形刀之間裝有一把環(huán)形刀，因而旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源的旋轉(zhuǎn)力能被傳到鼓形刀和環(huán)形刀，而存在于兩個(gè)鼓形刀之間的部分能用環(huán)形刀挖掘，消除了在先有技術(shù)掘溝機(jī)中產(chǎn)生一個(gè)挖掘不掉的部分的可能性。
此外，在鼓形刀之間裝備環(huán)形刀給支持件提供了一個(gè)大的空間，所以能掘出墻厚度大的溝，同時(shí)上述提供的空間使得反吸腔能到達(dá)溝底，能用高效移土來掘平底溝。
然而應(yīng)該明白的是，本發(fā)明不想被所述的特例所限制，正好相反，本發(fā)明包括了在后面權(quán)利要求
中所說的本發(fā)明的所有的改型，變型結(jié)構(gòu)和相等件。
權(quán)利要求
1.一種掘溝機(jī)包括一個(gè)懸掛式機(jī)身；一對(duì)鼓形刀同軸地被放置在該機(jī)身的下部，互相隔開一個(gè)予定的距離，各個(gè)該鼓形刀都有一根水平方向的旋轉(zhuǎn)軸；一把環(huán)形刀裝在該對(duì)鼓形刀之間；一個(gè)驅(qū)動(dòng)源用來轉(zhuǎn)動(dòng)該對(duì)鼓形刀和該環(huán)形刀，其特征為，該對(duì)鼓形刀和該裝在其間的環(huán)形刀形成一個(gè)組件，多個(gè)這樣的組件彼此平行地被布置在該機(jī)身的下部。
2.如權(quán)利要求
1中的掘溝機(jī)，其特征為，該環(huán)形刀的旋轉(zhuǎn)中心和該對(duì)鼓形刀的該旋轉(zhuǎn)中心偏心。
3.如權(quán)利要求
2中的掘溝機(jī)，其特征為，該環(huán)形刀的直徑比該對(duì)鼓形刀的直徑小。
4.如權(quán)利要求
3中的掘溝機(jī)，其特征為，該驅(qū)動(dòng)源是一個(gè)能在水下工作的電機(jī)。
5.如權(quán)利要求
3中的掘溝機(jī)，其特征為，該驅(qū)動(dòng)源是一個(gè)能在水下工作的液壓馬達(dá)。
6.一種掘溝機(jī)包括一個(gè)懸掛式掘溝機(jī)身;一個(gè)驅(qū)動(dòng)源被裝在該掘溝機(jī)身上;一對(duì)鼓形刀同軸地被旋轉(zhuǎn)在該機(jī)身的下部，互相隔開一個(gè)予定的距離，各個(gè)該鼓形刀都有一根水平方向的旋轉(zhuǎn)軸;一把環(huán)形刀裝成和該對(duì)鼓形刀軸心偏心;一個(gè)動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)用以把動(dòng)力從該驅(qū)動(dòng)源通過在該對(duì)鼓形刀上部?jī)上鄬?duì)面之間形成的空間傳出來，其特征為，該對(duì)鼓形刀和該裝在其間的環(huán)形刀形成一個(gè)組件，多個(gè)這樣的組件彼此平行地被布置在該機(jī)身的下部。
7.如權(quán)利要求
6中的掘溝機(jī)，其特征為，在該組件之間形成的空間中，裝有一根反轉(zhuǎn)軸，其上設(shè)置著一個(gè)刀頭。
8.如權(quán)利要求
6中的掘溝機(jī)，其特征為，在該組件之間形成的空間中，裝有一根反轉(zhuǎn)軸，在該反轉(zhuǎn)軸的兩側(cè)設(shè)置著一對(duì)刀頭軸，每個(gè)刀頭軸的下部裝有刀頭。
9.一種掘溝機(jī)包括一個(gè)懸掛式機(jī)身;一個(gè)驅(qū)動(dòng)源被裝在該機(jī)身上;一對(duì)鼓形刀同軸地被放置在該機(jī)身的下部，互相隔開一個(gè)予定的距離，各個(gè)該鼓形刀都有一根水平方向的旋轉(zhuǎn)軸;一把環(huán)形刀偏心地裝在該對(duì)鼓形刀的該軸心的上方;一個(gè)動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)用以把動(dòng)力從該驅(qū)動(dòng)源通過該環(huán)形刀中的空間傳到該環(huán)形刀和該對(duì)鼓形刀，其特征為，該對(duì)鼓形刀和該裝在其間的環(huán)形刀形成一個(gè)組件，多個(gè)這樣的組件彼此平行地被布置在該機(jī)身的下部。
10.如權(quán)利要求
9中的掘溝機(jī)，其特征為，在該組件之間形成的空間中，裝有一根反轉(zhuǎn)軸，其上設(shè)置著一個(gè)刀頭。
專利摘要
一種掘溝機(jī)能掘出矩形斷面的溝用來獲得地下隔墻。地下隔墻現(xiàn)在被用作地下構(gòu)件以代替多層或塔形建筑，地下油庫等的沉箱和剛性基礎(chǔ)。在按照本發(fā)明的掘溝機(jī)中，一對(duì)鼓形刀和一裝在其間的環(huán)形刀形成一個(gè)組件，多個(gè)這樣的組件被布置成互相平行，因而在鼓形刀之間產(chǎn)生的挖掘不到的部分能被環(huán)形刀切割掉，消除了挖掘不到的部分。
文檔編號(hào)E02F3/20GK86102188SQ86102188
公開日1986年12月3日 申請(qǐng)日期1986年3月12日
發(fā)明者寺力, 川崎博行, 高橋忠夫 申請(qǐng)人:全音鉆探株式會(huì)社導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan