一种自行式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自行式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、铁锨等工具进行清理，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：一种自行式拉森钢板桩槽内土清理机，其特征是：包括钢管框架、汽油发动机、齿轮箱、切土刀盘、刮土板、走行轮、强力磁铁，所述汽油发动机设置在所述钢管框架的后部，所述齿轮箱设置在所述钢管框架的前端，所述汽油发动机的输出轴与所述齿轮箱的输入轴连接，所述汽油发动机的输出轴的前端和后端分别通过一个定位块可转动地与钢管框架连接，所述切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切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强力磁铁，在所述钢管框架的后端设置有用于连接拉绳的尾钩。

本实用新型中，汽油发动机用于提供动力以驱动齿轮箱带动切土刀盘转动。本发明工作时，在有拉森iv型钢板桩垂直支护的基坑开挖施工中，走行轮骑于钢板桩两侧的锁扣上，切土刀盘向下，尾钩向上，对准钢板桩的u型槽安装在钢板桩顶部。通过强力磁铁的吸引力将清理机吸附于钢板桩上，防止清理机坠落。安装就位后点火启动汽油发动机，汽油发动机驱动齿轮箱带动切土刀盘旋转，清理机在重力的作用下顺着钢板桩垂直向下走行，在清理机走行过程中通过切土刀盘的刀片旋转切土，通过切土刀盘后方的刮土板刮除槽内的土。清理机在自上而下的竖直行进过程中，可将钢板桩槽内土清理干净。清理完一根钢板桩后，通过拉绳将清理机拉回钢板桩顶端，然后可移位进行下一根钢板桩的清理。本实用新型中的刮土板既可以将切土刀盘工作后残余的土刮除干净，又可以作为挡板将土与发动机隔离开，保护发动机。

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，为使强力磁铁的磁力既能将清理机吸附于钢板桩上，又能保证清理机在自重作用下稳定走行，所述强力磁铁为直径是40～50mm的圆片磁铁，所述强力磁铁的数量为4-6个，分别对称布置在所述钢管框架的底部。

进一步的，所述汽油发动机为风冷二冲程发动机。采用风冷二冲程发动机，可以在满足动力需求的情况下，使得设备整体结构简单轻便，运行可靠耐用，制造成本低，维护简单。

进一步的，为获得足够的扭矩，确保切土刀盘切土推进时平稳有力，所述齿轮箱的输出转速为15～30r/min。

进一步的，为提高切土效率及切土效果，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切土刀盘。

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切土刀盘。

进一步的，为便于均匀切土，所述切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。本发明重量轻，操作灵活方便，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300～450m，工效提高了3～5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。

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为图1中的a-a断面图；

图4为图1中的b-b断面图；

图5为图1中的c-c断面图；

图6是本实用新型工作时的结构示意图；

图7是拉森钢板桩的截面图；

图中：1、钢管框架，2、汽油发动机，3、连接盘，4、定位块，5、齿轮箱，6、切土刀盘，7、刮土板，8、走行轮，9、导向限位块，10、强力电磁铁，11、尾钩、12、拉绳，13、螺栓副，14、刮土板固定架，15、橡胶防滑套，16、钢板桩。

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、汽油发动机2、齿轮箱5、切土刀盘6、刮土板7、走行轮8、强力磁铁10。

钢管框架1为采用25*25mm方管焊接连接的框架结构。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15，用于搬运设备时防滑防勒手。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。汽油发动机2设置在钢管框架1的后部，齿轮箱5设置在钢管框架1的前端。汽油发动机2通过连接盘3连接汽油发动机2的输出轴，汽油发动机2的输出轴与齿轮箱5的输入轴连接，在汽油发动机2的输出轴的前端和后端位置分别设置有一个定位块4，汽油发动机2的输出轴可转动地穿在定位块4上的轴孔内，同时通过定位块4将汽油发动机2的输出轴与钢管框架1连接固定。本实施例中，汽油发动机2采用风冷二冲程发动机。由于该设备所需的重量不宜过大，因此选用50cc左右的小排量汽油发动机，功率1.9kw,反冲启动。切土刀盘6可拆卸地连接在齿轮箱5的输出轴上。齿轮箱5由减速齿轮构成，为现有技术，齿轮箱5的作用是将汽油发动机的输出动力传递给前端切土刀盘6，将发动机的高转速转换为切土刀盘6的低转速。获得足够的扭矩，齿轮箱5的传动比设置较大，使输出轴的转速控制在15～30r/min，这样可获得足够的扭矩，确保切土刀盘切土推进时平稳有力。为提高切土效率及切土土效果，本实用新型中的齿轮箱5的输出轴为左右双输出结构，齿轮箱5的每一端的输出轴上均连接有至少一个切土刀盘6。本实施例中优选的是，在齿轮箱5的每一端的输出轴上均连接有两个切土刀盘6。每个切土刀盘6包括有四根刀片，为便于均匀切土，每个切土刀盘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6mm。切土刀盘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，刀盘切土的宽度范围为28cm。为适应不同规格的拉森钢板桩(主要是非标钢板桩)，可配备其他长度规格的备用刀片，可根据需要随时替换。所述刮土板7设置在切土刀盘6的后方并通过螺栓副13与钢管框架1固定连接。所述刮土板7由5mm厚的钢板加工而成，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的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3mm，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桩内的焊疤等凸起物。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，刮土板7与刮土板固定架14通过螺栓副13连接。刮土板固定架14采用钢管焊接制作，其结构如附图4所示。刮土板7的作用是将切土刀盘6工作后残余的土刮除干净，且可以作为挡板将土与发动机隔离开，保护发动机。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，共四个走行轮8，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。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的底部连接有多个强力磁铁10，强力磁铁10的作用是通过磁铁的磁力将设备吸附于钢板桩上，防止设备坠落。磁铁的磁力大小应既不会因吸附力过小影响设备安全，也不会因吸附力过大影响设备靠重力走行。优选，强力磁铁10采用直径40～50mm的圆片磁铁，强力磁铁的数量根据现场实际工况确定，优选按4-6个设置，分别对称布置在钢管框架1底部。在所述钢管框架1的后端设置有尾钩11，尾钩11上连接拉绳12。尾钩11的作用是通过拉绳将设备与地面联系起来。拉绳12略带弹性，其一端连接在钢管框架1的尾钩11上，另一端固定于地面。拉绳12既可以保护设备，防止设备因意外脱落掉入基坑中，也可以在设备完成清土作业后由工人将设备从基坑中拉回地面。

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16两侧的锁扣上，切土刀盘6向下，尾钩11向上，安装在钢板桩16顶部。由于磁力的作用，清理机自动吸附于钢板桩16上。设备安装就位后点火启动汽油发动机2，汽油发动机2驱动齿轮箱5带动切土刀盘6旋转，清理机在重力的作用下顺着钢板桩16垂直向下走行，在清理机走行过程中通过切土刀盘6的刀片旋转切土，通过切土刀盘6后方的刮土板7刮除槽内的土。清理机在自上而下的竖直行进过程中，可将钢板桩槽内土清理干净。清理完一根钢板桩后，由操作人员通过拉绳12将清理机拉回钢板桩顶端，然后移位至下一根钢板桩，重复上一个循环的操作过程。

本实用新型该总体尺寸为：长度57cm、宽度44cm、高度35cm，总重量14.5kg。本实用新型整体体积小、重量轻，操作方便，由一名工人就可以轻松操作，能大大提高工作效率，且安全性大幅度提升。

本实施例中的其他部分均为现有技术，在此不再赘述。

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