本技術(shù)涉及抗滑樁或擋墻成槽機(jī)設(shè)備的,尤其是一種帶水平凸臺與可變鋸齒角度的抗滑樁或擋墻雙履帶鉆。
背景技術(shù):
1、在邊坡支護(hù)、路基構(gòu)筑等工程中,抗滑樁/擋墻是一種能夠?qū)r土體側(cè)向推力傳遞到滑動面以下穩(wěn)固地層中,抵抗側(cè)向推力,治理工程和地質(zhì)災(zāi)害的最有效措施,被廣泛地應(yīng)用于各個工程領(lǐng)域?;峦屏ψ饔糜诳够瑯痘驌鯄r,剩余下滑力的作用方向通常并非是水平方向,而是與水平方向呈一定夾角,大部分滑坡的夾角在10~30°之間。根據(jù)剩余下滑力矢量分析,存在水平分力和豎向分力,通常采用的抗滑樁或擋墻只抵擋了其中的水平分力,豎向分力只作用于抗滑樁或擋墻傳遞至滑床,對于普通抗滑樁或擋墻沒有直接作用。對于抗滑樁或擋墻懸臂端設(shè)置多排鋸齒形分力塊的擋墻,分力塊可以發(fā)揮剩余下滑力的豎向分力,提供同水平力產(chǎn)生反向的彎矩,提高抗滑樁或擋墻抗彎能力。但鋸齒抗滑樁或擋墻的分力塊成孔難度極大。傳統(tǒng)的抗滑樁或擋墻截面較大,并且不能充分利用抗滑樁或擋墻前巖土體強(qiáng)度。對于帶水平懸臂結(jié)構(gòu)的抗滑樁或擋墻,水平懸臂可以充分地利用抗滑樁或擋墻前巖土體的強(qiáng)度,提高抗滑樁或擋墻的抗滑能力,但帶水平懸臂抗滑樁或擋墻的水平懸臂孔成孔難度極大,傳統(tǒng)的抗滑樁或擋墻孔通常采用人工開挖和機(jī)械開挖方式,人工挖孔樁施工造成的坍塌占坍塌事故總數(shù)的65%,并且效率低、成本高,機(jī)械開挖更加安全高效。因此,在巖土層內(nèi)采用機(jī)械鉆挖帶水平懸臂與可變鋸齒角度抗滑樁或擋墻孔對于保證施工人員安全、提高效率具有重要的意義。
2、目前鉆挖設(shè)備和機(jī)械開挖方式多樣,現(xiàn)有抗滑樁鉆孔機(jī)械有例如專利號cn103244053?a《矩形鉆孔機(jī)》主要是通過兩個凸輪體驅(qū)動兩個鋼框下部均布的t型刀頭相向、往復(fù)運(yùn)動,切削土體成矩形孔。專利號cn?104533300?a《矩形鉆孔機(jī)》在矩形傳動箱底部設(shè)置錐形鉆頭和在四個側(cè)面設(shè)置十字形長刀,錐形鉆頭鉆進(jìn)形成圓形樁孔,然后通過十字長刀旋轉(zhuǎn)切削修整為矩形樁孔。專利號cn?105951798?a《一種矩形鉆孔機(jī)》主要是通過電機(jī)驅(qū)動四個帶攪刀的凹腰圓柱切削土體,鉆挖成矩形樁孔?,F(xiàn)有擋墻開槽技術(shù)主要包括挖斗式和銑削輪式,專利號cn?114687393a《一種連續(xù)墻施工設(shè)備及其施工方法》通過旋挖鉆和抓斗聯(lián)合循環(huán)鉆挖地連墻槽。專利號cn?110258693a《一種液壓抓斗及地下連續(xù)墻施工設(shè)備》通過活動卡扣和連接件實(shí)現(xiàn)液壓抓斗和雙輪銑的之間的切換,實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用,鉆挖地下連續(xù)墻槽。為實(shí)現(xiàn)在低凈空進(jìn)行地連墻的施工,專利號cn?114086618a《一種在地下進(jìn)行地連墻施工的模塊化銑槽裝置》將地連墻成槽設(shè)備各功能部件模塊化為銑切模塊、抽漿模塊、卷吊模塊和配件卷盤模塊,并由前至后依次相互連接鋪設(shè)在軌道上;專利號cn?216108696?u《一種桁架鏈銑攪地連墻機(jī)》和專利號cn?115897551?a《一種基于trd工法鉆機(jī)的連續(xù)墻施工設(shè)備及施工方法》均是在兩端帶有主動和被動驅(qū)動機(jī)構(gòu)的桁架上套設(shè)均布多個銑攪頭的鏈條,通過主動驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動帶銑攪頭鏈條鉆挖地連墻槽孔?,F(xiàn)有抗滑樁或擋墻成槽機(jī)雖然解決了一些成孔、成槽問題,但還存在以下問題:(1)現(xiàn)有的鉆機(jī)主要在巖土體內(nèi)形成豎向矩形樁孔或墻槽,無法在巖土體內(nèi)鉆挖分力塊孔和水平懸臂結(jié)構(gòu)孔;(2)不同邊坡的剩余下滑力與水平夾角不同,無法鉆挖與剩余下滑力的豎向分力角度最優(yōu)的分力塊孔;(3)需要采用其他機(jī)械或輔助措施進(jìn)行修孔處理,鉆孔施工效率低和成本高,無法一次鉆挖成槽或成孔;(4)抗滑樁或擋墻孔需要輔助設(shè)備清理樁孔或槽內(nèi)渣土,鉆挖和排渣設(shè)備集成度低,鉆孔施工效率低和成本高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本實(shí)用新型的目的是根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供了一種帶水平凸臺與可變鋸齒角度的抗滑樁或擋墻雙履帶鉆,由正交履帶鉆組件、橫切履帶鉆和可調(diào)節(jié)水平角度的圓錐鉆組件組成,通過正交履帶鉆組件和橫切履帶鉆在巖土體內(nèi)鉆挖豎向樁孔/豎向墻體孔,通過正交履帶鉆組件在巖土體內(nèi)鉆挖水平凸臺孔,通過可調(diào)節(jié)水平角度的圓錐鉆組件在巖土體內(nèi)鉆挖分力塊孔;分力塊可以發(fā)揮剩余下滑力的豎向分力,提供同水平力產(chǎn)生反向的彎矩,并且根據(jù)不同邊坡的剩余下滑力方向,鉆挖與剩余下滑力的豎向分力角度最優(yōu)的分力塊孔;同時水平凸臺可以充分地利用抗滑樁或擋墻前巖土體的強(qiáng)度,提高抗滑樁或擋墻抗彎和抗滑能力;減少抗滑樁或擋墻錨固長度,節(jié)約施工成本;鉆挖和排渣設(shè)備集成度高,節(jié)省工期和施工成本,提高工作效率,保證工程質(zhì)量和施工人員的安全。
2、本實(shí)用新型目的實(shí)現(xiàn)由以下技術(shù)方案完成:
3、一種帶水平凸臺與可變鋸齒角度的抗滑樁或擋墻雙履帶鉆,包括水平設(shè)置的正交履帶鉆組件、豎向設(shè)置的橫切履帶鉆和豎向設(shè)置的圓錐鉆組件,所述正交履帶鉆組件、所述橫切履帶鉆和所述圓錐鉆組件均安裝在u形鋼架上,所述正交履帶鉆組件包括正交履帶鉆以及用于驅(qū)動所述正交履帶鉆進(jìn)行水平移動的平移組件;所述圓錐鉆組件包括圓錐鉆u形鋼架、圓錐鉆以及轉(zhuǎn)動組件,所述圓錐鉆u形鋼架呈側(cè)向開口的箱型構(gòu)造,所述圓錐鉆和所述轉(zhuǎn)動組件均安裝在所述圓錐鉆u形鋼架內(nèi),所述圓錐鉆設(shè)置有多個,單個所述圓錐鉆為水平設(shè)置且多個所述圓錐鉆之間呈矩陣排布;所述轉(zhuǎn)動組件包括聯(lián)動板和轉(zhuǎn)動液壓缸,所述聯(lián)動板為豎向設(shè)置且所述聯(lián)動板的豎向兩端均連接有所述轉(zhuǎn)動液壓缸,所述轉(zhuǎn)動液壓缸固定在所述圓錐鉆u形鋼架上,所述轉(zhuǎn)動液壓缸驅(qū)動所述聯(lián)動板轉(zhuǎn)動;所述圓錐鉆包括依次連接的刀盤組件、動力組件和水平液壓缸,所述動力組件驅(qū)動所述刀盤組件轉(zhuǎn)動,所述水平液壓缸一端固定在所述聯(lián)動板上、另一端通過伸縮桿同所述動力組件連接,以驅(qū)動所述圓錐鉆水平移動。
4、所述刀盤組件包括圓錐形的刀盤以及沿所述刀盤周向設(shè)置的若干切削進(jìn)渣孔,所述刀盤外壁在每一所述切削進(jìn)渣孔邊緣處均安裝有一切削刀;所述動力組件包括保護(hù)罩殼、擋板、底板和旋切電機(jī),所述保護(hù)罩殼的兩端分別安裝有所述擋板和所述底板,所述擋板的中心處開設(shè)有一轉(zhuǎn)軸孔,所述旋切電機(jī)固定在所述擋板和所述底板之間,所述旋切電機(jī)上的旋切電機(jī)轉(zhuǎn)軸穿過所述擋板上的所述轉(zhuǎn)軸孔并同所述刀盤內(nèi)壁的中心處連接,所述旋切電機(jī)轉(zhuǎn)軸沿其周向設(shè)置有若干鋼支撐,所述旋切電機(jī)轉(zhuǎn)軸通過所述鋼支撐同所述刀盤的內(nèi)壁連接。
5、所述u形鋼架通過起吊組件進(jìn)行吊裝,所述起吊組件包括纜索固定架、吊梁、纜索電機(jī)和纜索,所述纜索固定架固定于所述吊梁底面,所述纜索電機(jī)經(jīng)其上的纜索電機(jī)軸固定于所述吊梁上,所述纜索電機(jī)用于驅(qū)動所述纜索及其下端所吊裝的所述u形鋼架做升降運(yùn)動;所述u形鋼架由鉆機(jī)左護(hù)板、鉆機(jī)右護(hù)板和鉆機(jī)前護(hù)板組成,所述鉆機(jī)右護(hù)板上開設(shè)有一允許所述正交履帶鉆通過的鉆口。
6、所述圓錐鉆u形鋼架由圓錐鉆下護(hù)板、圓錐鉆上護(hù)板、圓錐鉆左護(hù)板和圓錐鉆后護(hù)板圍合而成,所述圓錐鉆左護(hù)板和所述鉆機(jī)前護(hù)板均分別沿其長度方向開設(shè)有兩條滑槽;最頂部一排的所述圓錐鉆和最底部一排所述圓錐鉆的兩側(cè)均設(shè)有同所述滑槽相配合的滑動轉(zhuǎn)軸,最頂部一排的所述圓錐鉆之間和最底部一排所述圓錐鉆之間均通過所述滑動轉(zhuǎn)軸相連。
7、所述正交履帶鉆包括旋轉(zhuǎn)電機(jī)組件、履帶組件和連板,所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)組件由旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)子和齒輪環(huán)組成,所述齒輪環(huán)相對左右設(shè)置有兩個且所述齒輪環(huán)的內(nèi)環(huán)上固定有所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)子,所述連板相對前后設(shè)置有兩個且所述連板的兩端分別固定連接于兩所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)電機(jī)定軸的同一端。
8、所述履帶組件包括履帶和絞刀組件,所述履帶為環(huán)狀且所述履帶沿其內(nèi)環(huán)的周向設(shè)置有若干齒,所述履帶上的所述齒與所述齒輪環(huán)的外環(huán)上的齒相嚙合,所述絞刀組件沿所述履帶外環(huán)的周向均勻布置,所述絞刀組件包括絞刀基座以及傾斜安裝在所述絞刀基座上的絞刀。
9、所述平移組件包括u形驅(qū)動架、平移電機(jī)、滑動塊和支撐座,所述支撐座和所述平移電機(jī)分別固定在所述u形鋼架的兩側(cè),所述平移電機(jī)的平移絲桿轉(zhuǎn)動連接于所述支撐座,所述滑動塊同所述平移絲桿相配合并安裝在所述平移絲桿上,所述滑動塊固定在所述u形驅(qū)動架上,所述u形驅(qū)動架的兩端分別同一所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)定軸的兩端固定連接。
10、還包括排渣系統(tǒng),所述排渣系統(tǒng)包括排渣主管、圓錐鉆排渣管、豎向鉆排渣管和排渣總管,所述圓錐鉆排渣管水平設(shè)置于所述圓錐鉆內(nèi)并通過伸縮管同所述排渣主管連接,所述排渣主管豎向設(shè)置于所述圓錐鉆u形鋼架內(nèi),所述排渣主管頂部同所述排渣總管連接、底部連接于所述豎向鉆排渣管,所述豎向鉆排渣管下端延伸至所述正交履帶鉆組件內(nèi)并靠近所述正交履帶鉆設(shè)置,所述豎向鉆排渣管上安裝有帶吸渣閥門的吸頭。
11、本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:
12、(1)通過圓錐鉆組件和正交履帶鉆組件,實(shí)現(xiàn)巖土體內(nèi)鉆挖分力塊孔和水平凸臺孔,提高抗滑樁或擋墻抗彎和抗滑能力;
13、(2)實(shí)現(xiàn)根據(jù)不同邊坡的剩余下滑力方向,鉆挖與剩余下滑力的豎向分力角度最優(yōu)的分力塊孔;
14、(3)水平凸臺可充分利用抗滑樁或擋墻嵌固段巖土體強(qiáng)度,抵抗土壓力引起的抗滑樁或擋墻變形;
15、(4)水平凸臺可消除抗滑樁或擋墻內(nèi)側(cè)土壓力造成抗滑樁或擋墻與嵌固段接觸位置隆起;
16、(5)減少抗滑樁或擋墻錨固長度,節(jié)約施工成本;
17、(6)巖土體內(nèi)豎向樁或墻、分力塊和水平凸臺可一次成孔;
18、(7)鉆挖和排渣設(shè)備集成度高,達(dá)到提高施工效率、節(jié)省施工和設(shè)備成本的目的。