适于大型输水渠道不停水修复的水下土体定位开挖装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种适于大型输水渠道不停水修复的水下土体定位开挖装置，包括门式钢桁架，门式钢桁架由沿渠道轴向间隔设置的两个立桁架、固接在两个立桁架之间的顶桁架组成；两个立桁架之间设置有桁架梁，桁架梁两端分别通过滚轮与对应的一个轨道滚动配合；两个立桁架两端下部设置有多组支撑液压缸，每组支撑液压缸的活塞杆下端均设置有万向行走轮；桁架梁下方设置有开挖组件，开挖组件通过链条与设置在渠岸上的链轮连接；开挖组件由滚筒式开挖刀具和集料斗组成，滚筒式开挖刀具和集料斗通过液压缸与桁架梁相铰接。本发明专利技术优点是开挖深度和精度高；解决了水下开挖边界及深度不易控制、开挖效率低的问题。同时安装效率较高，可重复利用。

An underwater soil positioning excavation device suitable for the continuous repair of large-scale water conveyance channels

The invention discloses an underwater soil positioning excavation device suitable for the non-stop water repair of large-scale water conveyance channel, which comprises a portal steel truss, which is composed of two vertical trusses arranged along the axial spacing of the channel and a top truss fixed between the two vertical trusses; between the two vertical trusses is provided with a truss beam, and the two ends of the truss beam are respectively matched with a corresponding track through a roller The lower part of both ends of the two vertical trusses is provided with multiple sets of supporting hydraulic cylinders, and the lower part of the piston rod supporting each set of hydraulic cylinders is provided with a universal traveling wheel; the lower part of the truss beam is provided with an excavation component, which is connected with a sprocket set on the canal bank through a chain; the excavation component is composed of a barrel type excavation cutter and a collecting hopper, and the barrel type excavation cutter and collecting hopper are connected with the truss through a hydraulic cylinder The beams are hinged. The invention has the advantages of high excavation depth and precision, solves the problems of difficult control of underwater excavation boundary and depth and low excavation efficiency. At the same time, the installation efficiency is high and can be reused.

【技术实现步骤摘要】
适于大型输水渠道不停水修复的水下土体定位开挖装置
本专利技术涉及输水渠道修复领域，尤其是涉及适于大型输水渠道不停水修复的水下土体定位开挖装置。
技术介绍
输水渠道在运行一定时期后，渠坡常常会出现部分损害，因此必须对渠坡进行维护（修复）。为不影响输水渠道正常的输水能力，对损害的渠坡多采取水下修复，水下修复主要包括水下土体开挖和回填。目前，对渠坡实施机械水下土体开挖过程中，为保证开挖精度，潜水员一般需待水下开挖停止且水质澄清后再查看确认开挖情况，以控制开挖精度、提高开挖效率。渠坡水下土体开挖时，对于水下板结硬化的土体开挖一般需结合高压水枪、铰吸式吸泥泵等进行，铰吸式吸泥泵底部带有一套搅拌叶轮，能将沉积的淤积物搅拌松散，使吸泥泵在没有辅助装置的情况下实现高浓度输送；对于铰吸式吸泥泵无法搅拌的固结粘土，一般采用35MPa高压水将粘土冲散后再使用吸泥泵进行清理。对于卵砾石粒径较大的卵石土体开挖，铰吸式吸泥泵不适用，一般采用长臂反铲挖掘设备进行水下开挖；但是，长臂反铲挖掘设备需要在陆基上设置平台，且长臂反铲的有效开挖距离和自重较大的特点，制约者了其适用的范围。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种适于大型输水渠道不停水修复的水下土体定位开挖装置，实现提高水下土体的开挖边界精度和开挖深度精度，提高开挖效率。为实现上述目的，本专利技术采取下述技术方案：本专利技术所述适于大型输水渠道不停水修复的水下土体定位开挖装置，包括门式钢桁架，所述门式钢桁架由沿渠道轴向间隔设置的两个立桁架、固接在两个所述立桁架之间的顶桁架组成；位于两个立桁架上分别对称设置有与渠坡相平行的轨道，位于两个立桁架之间设置有桁架梁，所述桁架梁的两端分别通过滚轮与对应的一个所述轨道滚动配合；位于两个立桁架的两端下部分别垂直设置有多组支撑液压缸，每组所述支撑液压缸的活塞杆下端均设置有万向行走轮；桁架梁下方设置有至少一组开挖组件，每组所述开挖组件均通过链条或钢丝绳与设置在渠岸上由动力驱动的链轮或卷筒连接；开挖组件由滚筒式开挖刀具和集料斗组成，所述滚筒式开挖刀具和所述集料斗通过一组液压缸与桁架梁相铰接。所述顶桁架由水平段和沿渠坡向下倾斜的斜坡段构成，在所述斜坡段顶桁架上设置有浮箱。位于两个所述立桁架的两端外侧均设置有辅助支撑桁架。本专利技术与常规水下开挖机械相比，具备以下优点：1、采用轨道与液压缸控制开挖深度，开挖精度高；解决了水下开挖边界及深度不易控制、开挖效率低的问题。2、本专利技术为模块化组装，大部分拼装工作可在岸上进行，安装效率较高，并在拆除后可重复利用。3、采用门式钢桁架，便于在门式钢桁架上布设工作平台。4、采用浮箱，减小了桁架底端对基础的压力。5、本专利技术不仅适用于大型输水渠道不停水修复的水下土体定位开挖，而且还可用于河道、大坝等岸坡水下土体的定位开挖。附图说明图1是本专利技术的结构示意图（图中：虚线为液压管路，双点划线为链条）。图2是图1的I部放大结构示意图。图3是图1的俯视结构示意图（图中隐去顶桁架）。图4是图3A-A向断面逆时针旋转90º的结构示意图。图5是图3B-B向断面逆时针旋转90º的结构示意图（图中隐去开挖组件）。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的实施例作详细说明，本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述实施例。如图1-5所示，本专利技术所述适于大型输水渠道不停水修复的水下土体定位开挖装置，包括门式钢桁架，门式钢桁架由沿渠道轴向间隔设置的两个立桁架1、2和固接在两个立桁架1、2之间的顶桁架组成，顶桁架由水平段3和沿渠坡4向下倾斜的斜坡段5构成，在斜坡段5顶桁架上设置有浮箱6；位于两个立桁架的1、2两端外侧均设置有辅助支撑桁架7.1、7.2、7.3、7.4；浮箱6和辅助支撑桁架7.1、7.2、7.3、7.4的设置，很好的解决了门式钢桁架压力过大且集中的问题。位于两个立桁架1、2上分别对称设置有与渠坡4相平行的轨道8.1、8.2，位于两个立桁架1、2之间设置有桁架梁9，桁架梁9的两端分别通过滚轮10与对应的一个轨道滚动配合；位于两个立桁架1、2的两端下部和辅助支撑桁架7.1、7.2、7.3、7.4下部分别垂直设置有多组支撑液压缸，每组支撑液压缸的活塞杆下端均设置有万向行走轮12；位于渠岸上的多组支撑液压缸11.1由设置在水平段3顶桁架上的第一液压泵站20.1控制，位于渠底上的多组支撑液压缸11.2由设置在水平段3顶桁架上的第二液压泵站20.2控制；桁架梁下方设置有两组开挖组件，每组开挖组件均通过链条13与设置在渠岸上由动力驱动的链轮14传动连接；开挖组件由滚筒式开挖刀具15和集料斗16组成，滚筒式开挖刀具15和集料斗16通过一组液压缸17、18与桁架梁9相铰接；液压缸17、18由设置在渠岸上的第三液压泵站20.3控制；滚筒式开挖刀具15的刀头19可以选择铲式刀头、铰刀式刀头或研磨式刀头。本专利技术安装就位后，第三液压泵站20.3通过液压缸17控制滚筒式开挖刀具15的位置和开挖深度，同时通过液压缸18控制集料斗16的高度；卷扬设备的链轮14通过链条13带动开挖组件和桁架梁9沿轨道8.1、8.2移动分层开挖。当门式钢桁架范围内的渠坡开挖完毕后，通过第一液压泵站20.1、第二液压泵站20.2控制多组支撑液压缸11.1、11.2的活塞杆伸出，通过万向行走轮12将门式钢桁架移动至下一工作面进行开挖。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适于大型输水渠道不停水修复的水下土体定位开挖装置，其特征在于：包括门式钢桁架，所述门式钢桁架由沿渠道轴向间隔设置的两个立桁架、固接在两个所述立桁架之间的顶桁架组成；位于两个立桁架上分别对称设置有与渠坡相平行的轨道，位于两个立桁架之间设置有桁架梁，所述桁架梁的两端分别通过滚轮与对应的一个所述轨道滚动配合；位于两个立桁架的两端下部分别垂直设置有多组支撑液压缸，每组所述支撑液压缸的活塞杆下端均设置有万向行走轮；桁架梁下方设置有至少一组开挖组件，每组所述开挖组件均通过链条或钢丝绳与设置在渠岸上由动力驱动的链轮或卷筒连接；开挖组件由滚筒式开挖刀具和集料斗组成，所述滚筒式开挖刀具和所述集料斗通过一组液压缸与桁架梁相铰接。/n

【技术特征摘要】
1.一种适于大型输水渠道不停水修复的水下土体定位开挖装置，其特征在于：包括门式钢桁架，所述门式钢桁架由沿渠道轴向间隔设置的两个立桁架、固接在两个所述立桁架之间的顶桁架组成；位于两个立桁架上分别对称设置有与渠坡相平行的轨道，位于两个立桁架之间设置有桁架梁，所述桁架梁的两端分别通过滚轮与对应的一个所述轨道滚动配合；位于两个立桁架的两端下部分别垂直设置有多组支撑液压缸，每组所述支撑液压缸的活塞杆下端均设置有万向行走轮；桁架梁下方设置有至少一组开挖组件，每组所述开挖组件均通过链条或钢丝绳与...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹会彬，邰德伟，边秋璞，冯瑞军，张文峰，张帅，马慧敏，苏霞，买巨喆，刘吉永，刘国龙，李飞，刘阳，魏红义，付超云，李雪艳，严勇，李庆亮，梁荣慧，乔一乐，
申请(专利权)人：河南省水利勘测设计研究有限公司，南水北调中线干线工程建设管理局，
类型：发明
国别省市：河南;41