拖式双料震动摊铺机的制作方法

本实用新型涉及土石坝施工技术领域。

背景技术：

土石坝具有就地取材、对坝基地质条件要求不高，结构简单，节约三材和易于施工等优点。近几十年来，世界各国兴建的土石坝的数量超过了混凝土坝。干填碾压是土石坝施工的一种主要方法，一层层摊铺土石坝材料，摊铺后碾压。如图1所示，土石坝的两侧是斜坡41，土石坝的中心处是粘土填充碾压而成的心墙42，心墙42两侧是反滤层43，反滤层43两侧是石料层44，石料层44两侧是坝体45，坝体45可由堆石构成。反滤层43的作用是滤土排水，使水能够渗出，同时防止坝体45的土随水流走。摊铺时，由下向上进行分层摊铺，一层一层地摊铺好各层对应的心墙42、反滤层43、石料层44和坝体45。土石坝的顶部通常修有路面46。

在建设土石坝时，现有的摊铺方式具有如下的缺陷：

1、心墙42材料（粘土）和反滤层43材料（反滤料）不能同时摊铺，分别摊铺后，心墙42与反滤层43之间的相接处不规则，相接面不清晰，存在心墙42与反滤层43相互侵占、摊铺并碾压后难以保证心墙42和反滤层43的设计尺寸。

2、摊铺与压实（碾压）不能同步进行，心墙42与反滤层43分别摊铺，除了填筑前要进行一次测量放线，在填筑后还需要进行二次测量放线，并进行人工修整，这些都造成了施工效率低下。

3、摊铺过程中，不能识别物料（粘土和反滤料）中的杂物。如果粘土中含有大块杂物，将会降低心墙42质量；如果反滤料中含有大块杂物，将会影响反滤层43的滤土通水的效果。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种拖式双料震动摊铺机，能够同时摊铺心墙和反滤层，避免心墙与反滤层相互侵占对方空间的问题，一次性完成摊铺与压实两种功能。

为实现上述目的，本实用新型的拖式双料震动摊铺机包括牵引机和摊铺装置，以牵引机前进的方向为前向；

摊铺装置包括上端敞口的进料箱，进料箱内沿前后方向设有竖向隔板，竖向隔板将进料箱左右分隔为粘土腔和反滤料腔，反滤料腔在左右方向上的宽度与反滤层宽度相同，粘土腔在左右方向上的宽度小于等于心墙顶端宽度的二分之一；

进料箱后端朝后连通有铺料箱，铺料箱底端与进料箱底端相平齐，铺料箱高度与预定的铺料高度相同；铺料箱与粘土腔和反滤料腔相连通，铺料箱的前后两端均敞口；铺料箱顶壁上设有上振动电机，与反滤料腔相邻的铺料箱的侧壁上设有侧振动电机；

进料箱的前端铰接有牵引架，牵引架的前端与牵引机的后端相铰接。

所述进料箱后端向上设有挡料板；所述铺料箱的后端向上设有翻边。

牵引架包括中杆、左杆和右杆，左杆的后端铰接在进料箱的左前端部，右杆的后端铰接在进料箱的右前端部，中杆的后端铰接在进料箱的中前端部；中杆的前部设有固定连接点，左杆的前端向中杆倾斜并与固定连接点处的中杆固定连接，右杆的前端向中杆倾斜并与固定连接点处的中杆固定连接；中杆的前端与牵引机的后部相铰接。

进料箱的侧壁向上连有支架，支架向上连接有滤料箱，滤料箱顶部敞口，滤料箱位于进料箱的正上方；滤料箱内左右间隔设有第一腔室和第二腔室，第一腔室处的滤料箱底端向下连接有下小上大的粘土落料斗，第二腔室处的滤料箱底端向下连接有下小上大的反滤料落料斗，粘土落料斗的下端敞口并位于粘土腔的正上方，反滤料落料斗下端敞口并位于反滤料腔的正上方；第一腔室的顶部连接有粘土滤网，第二腔室的顶部连接有反滤料滤网。

本实用新型具有如下的优点：

使用本实用新型，心墙与反滤层同时摊铺，并且摊铺与压实得以同时进行，大大提高了施工效率，并且除了摊铺前需要测量好心墙和反滤层的位置，摊铺后不再需要进行二次测量放线，这进一步提高了施工效率。由于粘土和反滤料同时离开竖向隔板进行摊铺，因此避免了以往心墙与反滤层相互侵占的问题，保证了心墙和反滤层的设计尺寸。

反滤料腔在左右方向上的宽度与反滤层宽度相同，心墙一侧的反滤层只需要一次摊铺即铺好。粘土腔在左右方向上的宽度小于等于心墙顶端宽度的二分之一，可以防止铺好心墙一侧的反滤层、再折返铺设心墙另一侧的反滤层时，牵引机和进料箱被已铺好的心墙部分阻挡。

挡料板用于在向进料箱装入粘土和反滤料时，避免粘土和反滤料洒在或大量飞溅到铺料箱处。铺料箱后端向上设置的翻边可以对放置在或安装在铺料箱顶壁上的物品/设备起到围护作用，防止铺料箱顶壁上的物品/设备（如压料用的石头）由于振动而向后脱落。

牵引架结构简单并且牢固，能够将牵引机的牵引力均匀地分散到进料箱的左部、中部和右部，从而使进料箱在前进时受力均衡，运行更为平稳。

滤料箱、粘土滤网以及反滤料滤网等结构的设置，能够在进料时将较大的杂物阻挡在粘土滤网和反滤料滤网上，避免较大杂物进入心墙或反滤层从而对心墙或反滤层的功能产生负面影响。

上振动电机的振实作用一方面提高了摊铺质量，另一方面不再需要在摊铺后另外对振实后的心墙和反滤层额外进行碾压等作用，提高了施工效率。侧振动电机则解决了以往反滤层侧面不规则不平整的问题。

附图说明

图1是土石坝的剖视结构示意图；

图2是本实用新型的拖式双料震动摊铺机的结构示意图；

图3是去掉滤料箱后拖式双料震动摊铺机的俯视示意图；

图4是进料箱和铺料箱的左视图；

图5是图1中滤料箱的左视结构示意图；

图6是滤料箱的俯视结构示意图；

图7是上振动电机和侧振动电机的结构示意图；

图8是图7的左视图。

具体实施方式

如图1至图8所示，本实用新型的拖式双料震动摊铺机包括牵引机1和摊铺装置，以牵引机1前进的方向为前向；牵引机1优选采用履带式推土机，如sd220型推土机；也可以采用其它类型的施工车辆。

摊铺装置包括上端敞口的进料箱2，进料箱2内沿前后方向设有竖向隔板3，竖向隔板3将进料箱2左右分隔为粘土腔4和反滤料腔5，反滤料腔5在左右方向上的宽度与土石坝反滤层的设计宽度相同，粘土腔4在左右方向上的宽度小于等于心墙顶端宽度的二分之一；

进料箱2后端朝后连通有铺料箱6，铺料箱6底端与进料箱2底端相平齐，铺料箱6高度与预定的铺料高度相同；铺料箱6与粘土腔4和反滤料腔5相连通，铺料箱6的前后两端均敞口；铺料箱6顶壁上设有上振动电机7，与反滤料腔5相邻的铺料箱6的侧壁上设有侧振动电机8；

进料箱2的前端铰接有牵引架，牵引架的前端与牵引机1的后端相铰接。上振动电机7优选并排间隔设有两个。

反滤料腔5在左右方向上的宽度与反滤层宽度相同，心墙一侧的反滤层只需要一次摊铺即铺好。粘土腔4在左右方向上的宽度小于等于心墙顶端宽度的二分之一，可以防止铺好心墙一侧的反滤层、再折返铺设心墙另一侧的反滤层时，牵引机1和进料箱2被已铺好的心墙部分阻挡。反滤料为现有筑坝用材料，具体不再详述。

上振动电机7和侧振动电机8的电机轴上均安装有偏心轮32。图7所示为安装有偏心轮32的电机的结构示意图，图8为图7的左视图。

所述进料箱2后端向上设有挡料板9；所述铺料箱6的后端向上设有翻边10。

挡料板9用于在向进料箱2装入粘土和反滤料时，避免粘土和反滤料洒在或大量飞溅到铺料箱6处。铺料箱6后端向上设置的翻边10可以对放置在或安装在铺料箱6顶壁上的物品/设备起到围护作用，防止铺料箱6顶壁上的物品/设备（如压料用的石头）由于振动而向后脱落。

牵引架包括中杆11、左杆12和右杆13，左杆12的后端铰接在进料箱2的左前端部，右杆13的后端铰接在进料箱2的右前端部，中杆11的后端铰接在进料箱2的中前端部；中杆11的前部设有固定连接点14，左杆12的前端向中杆11倾斜并与固定连接点14处的中杆11固定连接，右杆13的前端向中杆11倾斜并与固定连接点14处的中杆11固定连接；中杆11的前端与牵引机1的后部相铰接。

牵引架结构简单并且牢固，能够将牵引机1的牵引力均匀地分散到进料箱2的左部、中部和右部，从而使进料箱2在前进时受力均衡，运行更为平稳。

进料箱2的侧壁向上连有支架15，支架15向上连接有滤料箱16，滤料箱16顶部敞口，滤料箱16位于进料箱2的正上方；滤料箱16内左右间隔设有第一腔室17和第二腔室18，第一腔室17处的滤料箱16底端向下连接有下小上大的棱锥形粘土落料斗19，第二腔室18处的滤料箱16底端向下连接有下小上大的棱锥形反滤料落料斗20，粘土落料斗19的下端敞口并位于粘土腔4的正上方，反滤料落料斗20下端敞口并位于反滤料腔5的正上方；第一腔室17的顶部连接有粘土滤网21，第二腔室18的顶部连接有反滤料滤网22。

滤料箱16、粘土滤网21以及反滤料滤网22等结构的设置，能够在进料时将较大的杂物阻挡在粘土滤网21和反滤料滤网22上，避免较大杂物进入心墙或反滤层从而对心墙或反滤层的功能产生负面影响。

本实用新型还公开了使用上述拖式双料震动摊铺机进行的心墙与反滤层摊铺方法，按以下步骤进行：

第一步骤是准备步骤；通过牵引机1将摊铺装置牵引至土石坝心墙及其一侧反滤料层设计位置的一端，调转牵引机1和摊铺装置，使牵引机1的行驶方向朝向土石坝的另一端；

使用加料设备（如挖掘机）通过滤料箱16的第一腔室17向粘土腔4中加满粘土，使用另一台加料设备同时通过滤料箱16的第二腔室18向反滤料腔5中加满反滤料；加料时，加料设备位于摊铺装置的左右两侧；

第二步骤是一侧（左侧或右侧）当前层摊铺步骤；启动牵引机1向前运行，运行中粘土腔4中的粘土和反滤料腔5中反滤料同时离开竖向隔板3进入铺料箱6，在铺料箱6内形成规则平整的边界；随着牵引机1向前运行，铺料箱6将其内部的粘土和反滤料释放在心墙一侧及一侧反滤料层的设计位置上，从而进行心墙一侧和一侧反滤料层的摊铺；当牵引机1牵引摊铺装置行驶至土石坝另一端时，完成心墙该侧和该侧反滤料层的当前层摊铺步骤；本步骤进行当中，两台加料设备在摊铺装置两侧跟随摊铺装置一同前进，以保证进料箱2中的粘土和反滤料充足为准随时向滤料箱16中加料；粘土滤网21和反滤料滤网22分别阻挡粘土中的较大杂物（大于粘土滤网21的网孔的杂物）以及反滤料中的较大杂物（大于反滤料滤网22的网孔的杂物）；

第三步骤是另一侧（右侧或左侧）当前层摊铺步骤；

调转牵引机1和摊铺装置的方向，使摊铺装置位于土石坝心墙及其另一侧反滤料层设计位置的另一端（即第二步骤是由土石坝的一端向另一端摊铺心墙一侧和一侧反滤料层，第三步骤是则是反向摊铺土石坝心墙另一侧和另一侧反滤料层），启动牵引机1向前运行（与第二步骤的运行方向相反），运行中粘土腔4中的粘土和反滤料腔5中反滤料同时离开竖向隔板3进入铺料箱6，在铺料箱6内形成规则平整的边界；随着牵引机1向前运行，铺料箱6将其内部的粘土和反滤料释放在心墙一侧及另一侧反滤料层的设计位置上，从而进行心墙一侧和一侧反滤料层的摊铺；当牵引机1牵引摊铺装置行驶至土石坝另一端时，完成该心墙当前侧和当前侧反滤料层的当前层摊铺步骤；本步骤进行当中，两台加料设备在摊铺装置两侧跟随摊铺装置一同前进，以保证进料箱2中的粘土和反滤料充足为准随时向滤料箱16中加料；

第四步骤是心墙结合部的施工；

使用施工机械（如挖掘机）在当前层的两侧心墙的接缝处填充粘土，并以碾压的方式确保心墙平整密实；

在土石坝每层的施工当中，通过顺序进行第一至第四步骤，完成土石坝每层心墙与反滤料层的摊铺工作。

还包括有振实方法；

振实方法是：在第二和第三步骤的进行过程中，在牵引机1拉动摊铺装置前进时，通过电控装置29启动上振动电机7和侧振动电机8，上振动电机7产生的振动对铺料箱6内的粘土和反滤料起到振实作用，侧振动电机8使反滤层的侧面规则平整。

上振动电机7的振实作用一方面提高了摊铺质量，另一方面不再需要在摊铺后另外对振实后的心墙和反滤层额外进行碾压等作用，提高了施工效率。侧振动电机8则解决了以往反滤层侧面不规则不平整的问题。第二步骤和第三步骤中，在铺料箱6顶壁上放置重物（如石头），以提高振实效果。

以上实施例仅用以说明而非限制本实用新型的技术方案，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

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