[发明专利]一种沟槽开挖设备及开挖方法

说明书

本发明公开了一种沟槽开挖设备及开挖方法，解决了现有设备无法满足高强度岩层的管道沟槽开挖的技术问题。本发明包括设置在机身上的开挖装置和行走装置，所述开挖装置通过伸缩机构、回转机构、俯仰机构与机身相连，所述机身的宽度小于待开挖沟槽的宽度，所述机身的前端设置有收渣装置，所述收渣装置连接有延伸至机身后端的出料装置，所述出料装置配合有渣料提升转运装置，所述渣料提升转运装置设置有可转至待开挖沟槽左侧或/和待开挖沟槽右侧的出料口。本发明的实施可替代我国硬岩段沟槽开挖传统人工爆破、破碎锤等工法，大幅提高工作效率，减少工作人员数量，降低安全风险，为硬岩段沟槽机械开挖提供了新的技术方案和施工方法。

技术领域

本发明涉及沟槽开挖技术领域，特别是指一种沟槽开挖设备及开挖方法。

背景技术

目前，根据地质地貌情况，管道沟槽施工地质一般分为土方段和石方段两种。

土方段和低强度的石方段的管道沟槽开挖可以采用现有的挖掘机械或开沟机设备等施工。如采用授权公告日为2021.10.29、授权公告号为CN214530850U的中国实用新型专利所公开的一种链式通信管道开沟机，授权公告日为2020.04.24授权公告号为CN210395488U的中国实用新型专利所公开的一种管道铺设用开沟机，如授权公告日为2020.01.17、授权公告号为CN211931200U的中国实用新型专利所公开的一种采用链条式开沟的开沟机，授权公告日为2020.01.14、授权公告号为CN209941769U的中国实用新型专利所公开的一种公路施工用渠道开沟机等沟机设备。

但上述的开沟机专用设备在实际应用中也存在以下的局限性：

1、对地面条件的要求较高。现有的开沟机设备施工方式为横跨在沟槽两侧或单侧进行沟槽施工，这就要求沟槽两侧或单侧需要有较平整的地面供开沟机移动；

2、特殊地层施工环境的制约。现有的开沟机设备无法适用于高硬度岩石地层，尤其在丘陵、山地等地质条件复杂的地层开挖沟槽时、随着岩石强度的升高，施工效率降低、损耗增大、故障率升高；

3、开挖沟槽断面形状和尺寸范围的制约。现有的开沟机设备由于受到其开挖机构尺寸的限制，无法实现诸如管道等较大断面沟槽及任意形状沟槽定位开槽一次成型。

经过深度检索，现有授权公告日为2021.11.09、授权公告号为CN 214660183 U的中国实用新型专利公开了一种移动式异形断面硬岩掘进机，，包括伸缩外筒、伸缩内筒、行走部、回转台、截割臂、截割部和渣土清理装置，在伸缩外筒上设置有驱动伸缩内筒前后动作的伸缩推拉驱动部；伸缩外筒上设置有驱动行走部升降动作的行走推拉驱动部；回转台铰接设置在所述伸缩内筒的前端，在伸缩内筒与回转台之间设置有第一摆动驱动部；截割臂铰接设置在回转台前部，在回转台与所述截割臂之间设置有第二摆动驱动部。该掘进机虽然能够对硬岩进行开挖，但是无法适用于高强度石方段的沟槽开挖。

因此，针对高强度的石方段的沟槽开挖，目前没有专用的机械化施工设备，一般采用传统的爆破工法或破碎锤进行施工。

人工爆破存在早爆、拒爆、爆破失控伤人、附近建筑物、通信、电力或其他设施损坏的风险 ，存在安全隐患；挖掘机和人工爆破开沟无法控制成沟形状，沟壁犬牙交错、沟底起伏凹凸不平，沟槽断面尺寸无法控制在最佳状态 ，成型质量无法保证；一次性投入设备多，清渣工作量大，且人工爆破成沟截面不易控制，造成回填土方量大，提高施工成本；挖掘机开挖和人工爆破均需分层开挖，开挖时间长，渣石清理工作时间长，沟槽清根修边处理时间长，开挖效率低，影响施工工期。

因此，开发一种用于高强度岩层的管道沟槽开挖设备及开挖方法很有必要。

发明内容

针对上述背景技术中的不足，本发明提出一种沟槽开挖设备及开挖方法，解决了现有设备无法满足高强度岩层的管道沟槽开挖的技术问题。

本申请的技术方案为：