一种拉森钢板桩槽内土清理机的制作方法

本实用新型涉及一种拉森钢板桩槽内土清理机，是一种用于清理拉森钢板桩u型槽内土的设备。

背景技术：

拉森钢板桩又叫u型钢板桩，它作为一种新型建材，在建桥围堰、大型管道铺设、临时沟渠开挖时作挡土、挡水、挡沙墙；在码头、卸货场作护墙、挡土墙、堤防护岸等，在工程上发挥着重要作用。拉森钢板桩做基坑或沟槽支护不仅绿色、环保而且施工速度快、钢板桩多次重复利用率高，施工费用低，效率高，目前在各类工程中大量使用。

拉森sp-iv型钢板桩在国内应用最为广泛，作为基坑临时支护结构，钢板桩通过打桩设备垂直插入土中，左右相邻的钢板桩通过两侧的锁扣相互咬合。由于钢板桩的u型槽开口宽度约为35cm、槽深17cm，在基坑或沟槽开挖时，钢板桩u型槽内的土无法用挖掘机挖除，通常由工人站在基坑边缘或者基坑底使用特殊加工的撬棍、铁铲、铁锨等进行清理，费时费工，效率极低，劳动强度非常大，而且，由于基坑或沟槽深度一般在3m～10m之间，工人站在基坑边缘或基坑内进行高强度的施工作业，不仅效率非常低，而且安全隐患巨大，很容易出现人员伤亡事故。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述缺陷，本实用新型提供了一种可安全作业、施工效率高的拉森钢板桩槽内土清理机。

本实用新型是通过如下技术方案来实现的：一种拉森钢板桩槽内土清理机，其特征是：包括钢管框架、电动机、锂电池组、齿轮箱、松土刀盘、刮土板、走行轮、电磁铁，所述电动机和所述锂电池组均与所述钢管框架连接，所述齿轮箱设置在所述钢管框架的前端，所述电动机的电机轴与所述齿轮箱的输入轴连接，所述松土刀盘可拆卸地连接在所述齿轮箱的输出轴上，所述刮土板设置在所述松土刀盘的后方并与所述钢管框架固定连接，所述刮土板的横截面形状与钢板桩的横截面形状一致，所述刮土板的中后部呈弧状弯起且其凹弧面朝前，在所述钢管框架底部两侧分别设置有两个所述走行轮，两侧的走行轮之间的距离与钢板桩的两侧锁扣之间的距离一致，在每个所述走行轮的轴向外侧均连接有导向限位块，在所述钢管框架的底部连接有多个所述电磁铁，在所述钢管框架的后端设置有用于连接牵引绳的牵引部。

本实用新型中锂电池组作为电源用于给设备供电。本实用新型工作时，走行轮骑于钢板桩两侧的锁扣上，松土刀盘向下，牵引部向上，安装在钢板桩顶部，牵引部上连接牵引绳。设备通电后，由于电磁铁磁力的作用，清理机自动吸附于钢板桩上。清理机在重力的作用下顺着钢板桩垂直向下走行，电动机驱动齿轮箱带动松土刀盘旋转，通过松土刀盘的刀片旋转将钢板桩槽内土刨松，部分松散土体在自重的作用下会掉落到基坑底，在清理机走行过程中通过松土刀盘后方的刮土板刮除槽内剩余的土，从桩顶至基坑底可一次性将钢板桩u槽内的残留土清理完成。清理完一根钢板桩后，通过牵引绳将清理机拉回桩顶，可移位进行下一根钢板桩的清理。

进一步的，为便于将钢板桩槽内的土铲起并使其自由脱落，所述刮土板与前进方向呈30～45度夹角。

进一步的，为便于刮除钢板桩槽内的土，所述刮土板的下端边缘带有锯齿形刀刃。

进一步的，为适应不同的土质，保证松土刀盘有足够的扭矩，所述齿轮箱具有高速和低速两个档位。通过两个档位来调整输出传动比，当土质较硬阻力大时可采用低速档位，当土质松软阻力小时可采用高速档位。

进一步的，为便于操作控制，电动机的启动、齿轮箱的换档、电磁铁均通过无线遥控器控制。

进一步的，为便于更换锂电池组，以延长设备的工作续航能力，在所述钢管框架上设置有电池卡槽，所述锂电池组可拆卸地设置在所述电池卡槽内。施工过程中，根据电池使用情况可快速更换备用电池。

进一步的，为提高松土效率及松土效果，所述齿轮箱的输出轴为左右双输出结构，所述齿轮箱的每一端的输出轴上均连接有至少一个所述松土刀盘。

进一步的，所述齿轮箱的每一端的输出轴上均连接有两个所述松土刀盘。

进一步的，为便于均匀切土，所述松土刀盘包括有四根长度不同的刀片，所述刀片的厚度由刀刃至刀背逐渐变厚。

进一步的，为便于刮土板连接及保证刮土板工作可靠性，所述钢管框架的下部连接有可置于钢板桩u型槽内的刮土板固定架，所述刮土板与所述刮土板固定架连接。

本实用新型的有益效果是：本实用新型改变了现有技术中的人工施工作业方式，采用机械化作业方式，不仅能够大大提高施工作业效率，而且可以让工人远离基坑边缘，实现了安全作业。本实用新型重量轻，总重量约12kg,拆装移位方便，操作灵活便捷，由一名工人就可以轻松操作。本实用新型工作效率高，可以节省施工成本，根据测算，在不同的土质条件下，一名工人8小时可以清理钢板桩槽内土80～120m，而本实用新型可以完成300～500m，工效提高了3～6倍，而且基坑越深，设备安拆移位的次数越少，效率优势越显著。本实用新型由于采用锂电池组提供动力，设备整体高度低，重心低且分配合理，设备工作时整体稳定性好。

附图说明

图1为本实用新型的平面图；

图2为图1的侧视图；

图3为本实用新型中的钢管框架的平面图；

图4为图1中的a-a断面图；

图5为图1中的b-b断面图；

图6为图1中的c-c断面图；

图7为图1中的d-d断面图；

图8是本实用新型工作时的结构示意图；

图9是拉森钢板桩的截面图；

图中：1、钢管框架，2-1、电动机，2-2、锂电池组，3、齿轮箱，4、操作控制装置，5、牵引部，6、松土刀盘，7、刮土板，8、走行轮，9、导向限位块，10、电磁铁，11、牵引绳、12、钢板桩，13、橡胶防滑套，14、刮土板固定架。

具体实施方式

下面通过非限定性的实施例并结合附图对本实用新型作进一步的说明：

如附图所示，一种拉森钢板桩槽内土清理机，其包括钢管框架1、电动机2-1、锂电池组2-2、齿轮箱3、松土刀盘6、刮土板7、走行轮8、电磁铁10、操作控制装置4。

钢管框架1为采用钢管焊接连接的框架结构，所采用的钢管选用φ20mm钢管。钢管框架1的主体为长方形结构，其上部两侧连接有把手，把手上设置有橡胶防滑套13。钢管框架1的后侧下部连接有框架用于安装电动机2-1和锂电池组2-2，钢管框架1的前端下部连接有钢管用于固定齿轮箱3。在钢管框架1的前侧下部连接有刮土板固定架14，刮土板固定架14可置于钢板桩的u型槽内。电动机2-1和锂电池组2-2均设置在钢管框架1的后侧下部框架内，电动机2-1通过螺栓副与钢管框架1固定连接。锂电池组2-2为大容量锂电池，为便于拆卸及更换，本实施例中在钢管框架1的后侧下部框架内设置有两个电池卡槽2-3与钢管框架1连接，分别位于电动机2-1的左右两侧，锂电池组2-2可拆卸地设置在电池卡槽2-3内。所述齿轮箱3设置在钢管框架1的前端，电动机2-1的电机轴与齿轮箱3的输入轴连接，电机轴与齿轮箱3的输入轴之间通过安装在钢管框架1上的轴承座支承。松土刀盘6可拆卸地连接在齿轮箱3的输出轴上。齿轮箱3由减速齿轮构成，为现有技术，齿轮箱3的作用是将电动机的输出动力传递给前端松土刀盘，将电动机的高转速转换为松土刀盘6的低转速。松土刀盘6的转速控制在10～30r/min，转速过低会降低工作效率，转速过高则刀盘切土松土的扭矩小，机器稳定性差。为了保证松土刀盘6有足够的扭矩，本实施例中的齿轮箱3具有两个高速和低速两个档位，通过两个档位来调整输出传动比，土质较硬阻力大时采用低速档位，土质松软阻力小时采用高速档位。所述刮土板7设置在松土刀盘6的后方并与钢管框架1固定连接。所述刮土板7由q345钢板加工而成，其横截面形状与钢板桩的横截面形状一致，其两翼一直延伸到钢板桩锁扣位置，该结构形式可确保将钢板桩横断面的土全部刮除。刮土板7整体厚度为5mm，前端边缘设置锯齿形的刀刃，刮土板7的前端距钢板桩u型槽的钢板面约0.5cm，既要最大限度的将钢板桩槽内土刮除掉，又要防止其碰到钢板面的焊疤等凸起物。刮土板7的中后部呈弧形状弯起且其凹弧面朝前，与前进方向呈30～45度夹角，以利于钢板桩槽内土被铲起并自由脱落。为便于刮土板7的连接及保证刮土板7的工作可靠性，本实施例中在钢管框架1的下部连接有可置于钢板桩u型槽内的刮土板固定架14，所述刮土板7与刮土板固定架14通过螺栓螺母连接。刮土板固定架14采用钢管焊接制作，其结构如附图5所示。在所述钢管框架1底部左右两侧分别设置有两个走行轮8，共4个，走行轮8的直径为4cm，左右两侧的走行轮8的中心距与钢板桩的两侧锁扣之间的距离一致，走行轮8的材料采用防滑胶轮。走行轮8采用无驱动力设置，可自由转动，可节省设备的动力，延长电池的有效工作持续时间。在每个走行轮8的轴向外侧均连接有导向限位块9，通过导向限位块9来保持设备能始终沿着钢板桩轴线移动，防止设备在工作状态下偏离方向。在所述钢管框架1的底部连接有多个电磁铁10，本实施例中设置有4个电磁铁10，分别对称布置在钢管框架1底部。电磁铁10采用小型直流吸盘式电磁铁，为现有技术。电磁铁10的吸盘直径50mm，单块电磁铁的吸附力大于25kg。电磁铁10的作用是通过磁铁的磁力将机器吸附于钢板桩上，防止设备坠落。电磁铁的吸盘与钢板桩并不直接接触，而是留有5mm左右的间隙。电磁铁的磁力大小可通过遥控调整，使其既不会因吸附力过小影响设备安全，也不会因吸附力过大导致设备动力损失。在所述钢管框架1的后端设置有用于连接牵引绳11的牵引部5，牵引部5可以是挂钩。牵引部5连接牵引绳11，牵引绳11的作用是：一是牵引设备沿着钢板桩槽上下运行，并将设备拉回地面；二是保护设备，防止设备因意外脱落掉入基坑中。牵引绳11采用轻质高强度且略带弹性的尼龙绳。工作时，牵引绳11的一端连接钢管框架1后端的牵引部，另一端连接到地面的卷线盘上。操作控制装置4采用软连接连接在钢管框架1上，操作控制装置4包含电源开关、控制模块、传输线路、手持遥控操作装置等，其中手持遥控操作装置为无线遥控，均为现有技术。本实施例中，电动机2-1的启动、齿轮箱3的换档、电磁铁10均通过无线遥控器控制。当然，本实用新型中的电动机2-1的启动、齿轮箱3的换档、电磁铁10等的控制也可以采用有线控制的方式，并不限制本实用新型的实施。

为提高松土效率及松土效果，本实用新型中的所述齿轮箱3的输出轴为左右双输出结构，齿轮箱3的每一端的输出轴上均连接有至少一个松土刀盘6。本实施例中优选的是，在齿轮箱3的每一端的输出轴上均连接有两个松土刀盘6。每个松土刀盘6包括有四根刀片，为便于均匀切土，每个松土刀盘6的4根刀片设置为不同长度，刀片的厚度由刀刃至刀背逐渐变厚，刀背厚度为5mm。松土刀盘6的最大工作半径11cm，刀片宽度3.5cm，刀尖距离钢板桩约1cm的高度，刀盘松土的宽度范围为28cm。为适应不同规格的拉森钢板桩(主要是非标钢板桩)，可配备其他长度的备用刀片，可根据需要随时替换。

本实用新型中的所有线路的走向均沿框架安装，并进行绝缘防腐等保护；接头按电路相应规程处理，实施例中不再具体赘述。

本实用新型中的电控部分均为现有技术。本实用新型使用时，将清理机两侧的走行轮8分别骑于钢板桩12两侧的锁扣上，松土刀盘6向下，牵引部5向上，安装在钢板桩12顶部。牵引绳11的一端连接清理机后端的牵引部5，牵引绳11的另一端连接卷线盘，卷线盘通过卡扣卡在钢板桩顶部。设备通电后，由于电磁铁磁力的作用，清理机自动吸附于钢板桩12上。卷线盘的作用是收放清理机的牵引绳11。

安装就位后，清理机在重力的作用下顺着钢板桩12垂直向下走行，操作人员启动松土刀盘6转动，并根据土质软硬情况调节松土刀盘6的转动速度。在驱动力的作用下刀片旋转将钢板桩u型槽内土刨松，部分松散土体在自重的作用下掉落到基坑底，清理机在走行过程中通过松土刀盘6后方的刮土板7可轻松刮除槽内剩余的土，从桩顶至基坑底一次性将钢板桩u型槽内的残留土清理完成。

完成一根钢板桩的清理后，关闭松土刀盘6的开关，转动卷线盘使清理机沿着钢板桩轴线向上爬升至桩顶位置，再关闭电源，电磁铁断电失去吸附力，取出清理机再移至下一根钢板桩，重复上一个循环的操作过程。

本实施例中的其他部分均为现有技术，在此不再赘述。

起点商标作为专业知识产权交易平台，可以帮助大家解决很多问题，如果大家想要了解更多知产交易信息请点击 【在线咨询】或添加微信 【19522093243】与客服一对一沟通，为大家解决相关问题。

此文章来源于网络,如有侵权,请联系删除