《伸缩套环式施工载具及其施工法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《伸缩套环式施工载具及其施工法.pdf（22页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、10申请公布号CN102121257A43申请公布日20110713CN102121257ACN102121257A21申请号201010000095922申请日20100107E02F5/0020060171申请人旌诠工程有限公司地址中国台湾台北县芦洲市民族路408巷13号4楼72发明人陈胜宇74专利代理机构北京高默克知识产权代理有限公司11263代理人王业晖54发明名称伸缩套环式施工载具及其施工法57摘要本发明涉及一种伸缩套环式施工载具及其施工法，用以顶撑固定在地底工作井的钢套管内周侧，此套环式施工载具设有一伸缩套环，此伸缩套环一侧设有一纵向开口，并于纵向开口的内周侧位置设有一个以上的定位。
2、结构以及致动器，而伸缩套环内部另设有一向地底开挖的施工机具，其中伸缩套环的径向长度略小于钢套管，而伸缩套环透过致动器的顶撑让径向长度扩张，用以配合钢套管的内径顶撑固定。本发明可透过伸缩固定方式与工作井相互顶撑固定，而施工载具内周侧设有一体积较小的施工机具，改善传统入工作井内挖掘机的体积过大问题，且过程中不需要重复吊挂来改变挖掘方向。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书6页附图13页CN102121264A1/2页21一种伸缩套环式施工载具，用以顶撑固定在地底工作井的钢套管内周侧，其特征在于所述套环式施工载具设有一环形管状的伸缩套环，上述伸缩套环一侧。
3、设有一由顶部贯穿至底部的纵向开口，并于伸缩套环内周侧的纵向开口位置设有一个以上的定位结构以及一个以上的致动器，而上述伸缩套环内周侧另设有一向地底开挖的施工机具，其中，上述伸缩套环的径向长度略小于钢套管，而伸缩套环透过致动器的顶撑让本身的径向长度扩张，使伸缩套环配合钢套管的内径顶撑固定。2根据权利要求1所述的伸缩套环式施工载具，其特征在于所述伸缩套环顶部设有复数个吊挂件。3根据权利要求1所述的伸缩套环式施工载具，其特征在于所述定位结构于纵向开口的一侧边位置向外凸设一定位杆，并于纵向开口的另一侧边对应位置设置一具有穿套孔的套合座，上述定位杆穿过上述套合座的穿套孔来相对位移。4根据权利要求1所述的伸。
4、缩套环式施工载具，其特征在于所述致动器设有一定位于上述纵向开口一侧的固定托座，并以一枢杆将液压主体设置于上述固定托座上，而上述液压主体连设一可伸缩移动的液压杆，并于液压杆的端部枢设一与上述纵向开口另一侧固定的枢接座。5根据权利要求1所述的伸缩套环式施工载具，其特征在于所述施工机具设为一挖掘机具，上述挖掘机具设有一操控座，并于上述操控座枢接一可活动枢转的第一工作臂，上述挖掘机具设有一与上述伸缩套环连接的操控座，并于上述操控座旁设置一组同样与上述伸缩套环连接的机械手臂，上述操控座连接于机械手臂来控制手臂作动。6根据权利要求1所述的伸缩套环式施工载具，其特征在于所述施工机具设为一钻掘机具，上述钻掘机。
5、具设有两个与上述伸缩套环内周侧相连接的固定座，上述固定座以一枢转轴来活动枢接一固定臂，而上述固定臂的外侧设有一滑动臂，并于一侧边位置设置一与上述伸缩套环连接的连接臂，上述滑动臂内部设有一与上述固定臂连接的致动装置，并于底端设有一可枢转摆动定位的钻头结构。7根据权利要求1所述的伸缩套环式施工载具，其特征在于所述施工载具进一步设有一动力源，上述动力源设置于地面上方，并以一个以上的连接线路与工作井内的施工机具相互连接，藉以提供上述施工机具的动力来源。8一种应用如权利要求1所述的伸缩套环式施工载具的施工法，其特征在于上述施工法包含以下步骤A应用立坑摇管机将钢套管夹持固定，并以升降机构及摇动机构的往复旋。
6、转动作，将钢套管以直立方式向下埋设于地下；B应用挖掘机具以蚌型抓斗直接将钢套管内的砂石土壤挖运出来，当钢套管于埋设过程中遇到了岩盘层，使用吊车将套环式施工载具吊挂并且置入钢套管的工作井中；C当套环式施工载具移动到开挖位置时，启动施工载具内部的致动器将伸缩套环的径向长度顶撑扩大，让伸缩套环能够夹定配合于钢套管的内周侧；以及D操控伸缩套环内部的施工机具，并针对钢套管底部某个方位的岩盘层进行开挖。9根据权利要求8所述的应用伸缩套环式施工载具的施工法，其特征在于所述施工法进一步包含步骤E应用立坑摇管机将钢套管旋转位移，而固定在钢套管上的伸缩套环将会同步旋转，藉以改变施工机具对于岩盘层的挖掘方向。权利要。
7、求书CN102121257ACN102121264A2/2页310根据权利要求9所述的应用伸缩套环式施工载具的施工法，其特征在于所述施工机具依据地底岩盘层结构的不同，设为适合的挖掘机具或钻掘机具的其中一种。11根据权利要求9所述的应用伸缩套环式施工载具的施工法，其特征在于所述施工机具是由一设置于钢套管外部地面上的动力源来提供动力输出。权利要求书CN102121257ACN102121264A1/6页4伸缩套环式施工载具及其施工法技术领域0001本发明有关一种应用在地层挖掘的施工载具及其施工法。特别是指一种可直接透过伸缩固定方式与工作井相互顶撑固定的施工载具。背景技术0002在经济蓬勃的发展下，。
8、世界上的各个主要都市地区都有着人口密集以及大量的经济活动，其往往造成了都市空间的过度拥挤状况，因此世界各国的都市建设除了不断往上发展外，许多都市建设亦有朝向地下化发展，如铁路、捷运、地下街、卫生下水道及各种管路的设置，然而随着地底浅层的地下空间逐渐饱和的情况下，各种不同类型的地下结构亦有越来越往地底深层延伸的趋势，然而随着地层深度的变化造成了地质结构亦有所变化，故地底施工的工法亦需要更加严谨，以确定地底挖掘工程本身及临近地层结构的安全。0003传统卫生下水道的施工方式是先以立坑摇管机夹持钢管来进行作业，透过立坑摇管机的机台夹持组将钢管夹制定位后，再由一进行往覆式转动的摇动组与一进行上、下移动的。
9、升降组来进行钢管打入地底的作业，并将钢管埋入地底至一预设深度，藉以完成卫生下水道工程的钢管沉埋作业。0004另外当钢管沉埋作业完成后，还需要对钢管内部进行坑内挖掘工程来形成下水道，传统钢管内部的坑内挖掘工程是利用一设置于地面的大型挖掘机具，并以蚌型抓斗把直接对钢管内部的土壤进行挖掘移除，然而，当施工地点的地底层为一岩盘层时，前述的钢管埋沉作业将无法完成，因此需要有一个能够深入地底进行钻凿挖掘的机具。0005一般大部分的大型挖掘机具是无法有效的针对地底岩盘进行开挖，市面上虽有少部分特殊的大型挖掘机具可以直接进行开挖，但由于大型挖掘机具所占的空间过于庞大，其仅能在大条的街道上进行施工，若是施工区域。
10、为一个狭小巷道时，此种特殊大型挖掘机具将无用武之地。0006为解决此一问题，一般最常见的挖掘方式就是将施工人员以及小型气动凿具载至工作井底部，由施工人员直接手动操作小型的气动凿具，然而，这种小型的气动凿具最大的问题就是其仅适用于某些地质较软的地层，对于较硬的砾石岩层还是无法有效的将岩层钻凿开来，因此，市面上另有一种在钢管内部放置一台小型挖土机或破碎机来进行地底岩盘层挖掘的施工法。0007此方式是透过吊车将小型挖土机直接吊挂进入钢管的工作井内，并由工作人员在钢管内部操作小型挖土机来进行岩盘挖掘工程，此时挖掘出来的砂石将放置于一容器，并由吊车将此容器向外载出倾倒，如此即可透过小型挖土机来达成岩盘挖。
11、掘工程。0008然而，以小型挖土机来进行挖掘工程的缺点在于无论是如何简化缩小挖土机，小型挖土机为了能够达到挖开岩层的效果，就目前的技术而言，挖土机本身的体积仅能缩小到刚好符合钢管结构的大小，因此，当小型挖土机放入工作井内施工时，仅能向放入的单一方向进行施工挖掘，此一小型挖土机是无法在钢管内的工作井中自行转向，若要改变挖掘的方向则需再配合吊车将其吊出地面进行转向，当转向完成后再次将小型挖土机放入钢管说明书CN102121257ACN102121264A2/6页5内部进行不同方位的挖掘，然而由于此种施工方式的步骤繁琐，往往会让下水道施工的工时拖长而造成施工成本的增加。0009此外，小型挖土机在钢管。
12、内部施工时，往往会使钢管内部充满小型挖土机所排放出的废气，当小型挖土机的驾驶员在钢管内部吸入了过多的废气，往往会在工作井中造成缺氧窒息的情况发生，因此针对目前下水道的地底挖设的施工安全性来进行考虑，传统在钢管工作井中应用小型挖土机的施工方式以及施工机具实有改良的必要。发明内容0010本发明的主要目的，旨在提供一种可直接透过伸缩固定方式与工作井相互顶撑固定的施工载具，此施工载具透过吊挂机具置入工作井中，由致动器的顶撑来改变施工载具的径向长度与工作井相互顶撑固定，而且施工载具在内周侧设置一挖掘机具，有效减少一般放入工作井内挖掘机的体积过大问题，且施工过程中不需要像传统挖掘机具需要重复吊挂放置来改变。
13、挖掘方向，藉以提升施工的效率。0011为达到所述目的，本发明伸缩套环式施工载具用以顶撑固定在地底工作井的钢套管内周侧，上述套环式施工载具设有一环形管状的伸缩套环，上述伸缩套环一侧设有一由顶部贯穿至底部的纵向开口，并于伸缩套环内周侧的纵向开口位置设有一个以上的定位结构以及一个以上的致动器，而上述伸缩套环内周侧另设有一向地底开挖的施工机具，其中，上述伸缩套环的径向长度略小于钢套管，而伸缩套环透过致动器的顶撑让本身的径向长度扩张，使伸缩套环配合钢套管的内径顶撑固定。0012上述伸缩套环顶部设有复数个吊挂件，上述致动器设有一定位于上述纵向开口一侧的固定托座，并以一枢杆将液压主体设置于上述固定托座上，而。
14、上述液压主体连设一可伸缩移动的液压杆，并于液压杆的端部枢设一与上述纵向开口另一侧固定的枢接座。0013而上述定位结构于纵向开口的一侧边位置向外凸设一定位杆，并于纵向开口的另一侧边对应位置设置一具有穿套孔的套合座，上述定位杆穿过上述套合座的穿套孔来相对位移，藉以防止伸缩套环的纵向形变。0014本发明的另一目的在于可依照工作井需要的施工方式不同，将伸缩套环内部的挖掘机具设置为对应的挖土机、钻掘机等符合需求的施工机具，大大提升了伸缩套环于挖掘工程的应用范围。0015为达上述目的，本发明施工机具可设为一挖掘机具，上述挖掘机具设有一操控座，并于上述操控座枢接一可活动枢转的第一工作臂，上述挖掘机具设有一与。
15、上述伸缩套环连接的操控座，并于上述操控座旁设置一组同样与上述伸缩套环连接的机械手臂，上述操控座连接于机械手臂来控制手臂作动。0016于另一较佳实施例中，上述施工机具亦可设为一钻掘机具，上述钻掘机具设有两个与上述伸缩套环内周侧相连接的固定座，上述固定座以一枢转轴来活动枢接一固定臂，而上述固定臂的外侧设有一滑动臂，并于一侧边位置设置一与上述伸缩套环连接的连接臂，上述滑动臂内部设有一与上述固定臂连接的致动装置，并于底端设有一可枢转摆动定位的钻头结构。0017本发明的再一目的在于将挖掘机具的动力源设置于工作井外的地面上，让动力源与伸缩套环内部的挖掘机具分离，有效减少工作井中的废气排放量，藉以提升施工人。
16、员在说明书CN102121257ACN102121264A3/6页6施工环境的安全性。0018本发明的施工载具进一步设有一动力源，上述动力源设置于地面上方，并以一个以上的连接线路与工作井内的施工机具相互连接，藉以提供上述施工机具的动力来源。0019本发明亦提供了一种应用伸缩套环式施工载具的施工法，其包含以下步骤应用立坑摇管机将钢套管夹持固定，并以升降机构及摇动机构的往复旋转动作，将钢套管以直立方式向下埋设于地下；应用一挖掘机具将钢套管内的砂石土壤挖运出来，当钢套管于埋设过程中遇到了岩盘层，使用吊车将套环式施工载具吊挂并且置入钢套管的工作井中；当套环式施工载具移动到开挖位置时，启动施工载具内部的。
17、致动器将伸缩套环的径向长度顶撑扩大，让伸缩套环能够夹定配合于钢套管的内周侧；操控伸缩套环内部的施工机具，并针对钢套管底部某方位的岩盘层进行开挖；以及应用立坑摇管机将钢套管旋转位移，而固定在钢套管上的伸缩套环将会同步旋转，藉以改变施工机具对于岩盘层的挖掘方向。0020此施工机具可依据地底岩盘层结构的不同，设为适合之挖掘机具或是钻掘机具的其中一种，而且施工机具是由一设置于钢套管外部地面的动力源来提供动力输出。附图说明0021图1是本发明套环式施工载具一较佳实施例的立体图；0022图2是图1的断面图；0023图3是图1另一方位的断面放大图；0024图4是本发明套环式施工载具另一较佳实施例的立体透视图。
18、；0025图5是图4的断面放大图；0026图6是本发明配合一动力源的立体图；0027图7是本发明施工法应用立坑摇管机埋设钢套管的示意图；0028图8是本发明施工法应用挖掘机具挖掘的示意图；0029图9是本发明施工法将套环式施工载具置入钢套管内部的示意图；0030图10至图11是本发明施工法将套环式施工载具顶撑固定的示意图；以及0031图12至图13是本发明施工法旋转钢套管来改变施工载具挖掘方位的示意图。0032【主要组件符号说明】003310立坑摇管机234枢接座34第一工作臂0034101升降机构24定位结构35第二工作臂0035102摇动机构241定位杆36掘地器003611钢套管242套。
19、合座41钻掘机具003712蚌型抓斗25吊挂件42固定座003820施工载具251凸块43枢转轴003921伸缩套环252贯穿孔44固定臂004022纵向开口30施工机具45滑动臂004123致动器31挖掘机具46连接臂0042231固定托座311操控座47钻头结构0043232液压主体32机械手臂50动力源0044233液压杆33转动座51连接线路说明书CN102121257ACN102121264A4/6页7具体实施方式0045为便于更进一步对本发明的构造、使用及其特征有更深一层明确详实的认识与了解，现举出较佳实施例，配合附图详细说明如下0046首先请参阅图1、图9及图10所示，本发明为一。
20、种应用在地层挖掘的伸缩套环式施工载具，有别于传统直接应用大型开挖机具直接或是使用小型挖土机、破碎机来进行坑内挖掘，本发明于应用时同样是需要应用立坑摇管机10将钢套管11打入地底形成工作井，并将套环式施工载具20放入工作井后，顶撑固定在工作井的钢套管11内周侧进行施工挖掘或是破碎岩层。0047上述套环式施工载具20设有一环形管状的伸缩套环21，上述伸缩套环21于一侧边位置设有一由顶部贯穿至底部的纵向开口22，并于上述伸缩套环21内周侧的纵向开口22位置设有一个以上的致动器23以及一个以上的定位结构24，而上述伸缩套环21内周侧另设有一向地底开挖的施工机具30，其中，上述伸缩套环21的径向长度略小。
21、于钢套管11，上述致动器23连接于上述纵向开口22的两侧，用以将上述伸缩套环21顶撑扩大，使伸缩套环21配合钢套管11的内径顶撑，让伸缩套环21能够与钢套管11相互定位。0048请参阅图2所示，于一较佳实施例中，上述致动器23设有一定位于上述纵向开口22一侧的固定托座231，并以一枢杆将液压主体232设置于上述固定托座231上，而上述液压主体232连设一可伸缩移动的液压杆233，并于液压杆233的端部枢设一与上述纵向开口22另一侧固定的枢接座234。0049而上述定位结构24于纵向开口22的一侧边位置向外凸设一定位杆241，并于纵向开口22的另一侧边对应位置设置一具有穿套孔的套合座242，其中。
22、，上述定位杆241穿入上述套合座242的穿套孔来相对位移，此一定位结构24的设计用以防止伸缩套环21受到上述致动器23顶撑作用所产生的纵向形变。0050上述伸缩套环21的顶部另设有复数个吊挂件25，上述吊挂件25设为一向内延伸的凸块251，上述凸块251内部设有一贯穿孔252，本发明的伸缩套环21透过吊挂件25的贯穿孔252与具有吊挂缆线的垂吊机具组接，并由垂吊机具将上述伸缩套环21放至于钢套管11内部。0051请参阅图3所示，于图示第一较佳实施例中，上述施工机具30设为一挖掘机具31，上述挖掘机具31设有一与上述伸缩套环21连接的操控座311，并于上述操控座311旁设置一组同样与上述伸缩套环。
23、21连接的机械手臂32，上述操控座311用以连接于上述机械手臂32来控制手臂进行挖掘或是破碎工程。0052上述机械手臂32设有一组连接于伸缩套环21内周侧的转动座33，上述转动座33外部枢设有一垂直枢转的第一工作臂34，并于内部设置一可横向旋转的转动机构，用以左右旋转来同步带动第一工作臂34转动，而上述第一工作臂34于转动座33另一端枢设有一垂直枢转的第二工作臂35，上述第二工作臂35于第一工作臂34的相对端设有一掘地器36。0053请参阅图4及图5所示，于图式第二较佳实施例中，上述施工机具30设为一钻掘机具41，上述钻掘机具41设有两个与上述伸缩套环21内周侧相连接的固定座42，上述固定座4。
24、2以一枢转轴43来活动枢接一固定臂44，而上述固定臂44的外侧设有一滑动臂45，说明书CN102121257ACN102121264A5/6页8并于一侧边位置设置一与上述伸缩套环21连接的连接臂46，上述滑动臂45的底端设有一可枢转摆动的钻头结构47。0054以上所列施工机具30的两个较佳实施例为方便举例说明，并非加以限制，亦即本发明的施工机具30亦可依据地层结构的不同设为其它对应挖掘或钻掘的施工机具30，由于施工机具可因应地层改变而配置对应的施工机具30，因而大大提升了本发明施工载具20于挖掘工程的应用范围。0055请参阅图6所示，本发明的施工载具20进一步设有一动力源50，上述动力源50设。
25、置于工作井外的地面上方，并以一个以上的连接线路51与工作井内的施工机具30相互连接，上述动力源50用以提供施工机具30的动力来源。0056于一较佳实施例中，上述动力源50设为一外接式的动力泵组，于另一较佳实施例中，上述动力源50设为一配合工作井来挖运砂石土壤的挖掘机，由于一般挖掘机本身内部即具有的引擎结构以及加压泵组，因此，上述动力源50亦可直接使用现有施工的挖掘机，让挖掘机来提供本发明施工机具30的动力来源。0057本发明将施工机具30的动力源50设置于工作井外的地面上，让动力源50与伸缩套环21内部的施工机具30分离，有效减少工作井中的废气排放量，藉以改善工作井内的施工环境，并提升施工人员。
26、在施工上的安全性。0058请参阅图7所示，本发明套环式施工载具20的施工法是先应用立坑摇管机10将钢套管11夹持固定，然后以升降机构101产生一下压动作同时以摇动机构102产生一适当角度的往复旋转动作，藉此让钢套管11以直立方式向下埋设于地下。0059请参阅图8及图9所示，当钢套管11埋设于地下时，应用一挖掘机以蚌型抓斗12把直接将钢套管11内的砂石土壤挖运出来，若钢套管11于埋设过程中遇到了岩盘层，此时将本发明的套环式施工载具20以一吊车将其吊挂，并且置入工作井的钢套管11内部。0060请参阅图10至图11所示，当施工载具20移动到开挖位置时，应用施工载具20内部的致动器23将伸缩套环21的。
27、径向长度顶撑扩大，让伸缩套环21能够夹定配合于钢套管11的内周侧；再应用伸缩套环21内部的施工机具30针对钢套管11底部某个方位的岩盘层进行开挖。0061请参阅图12及图13所示，若是需要改变施工机具30对于岩盘层的挖掘方向时，只需要应用立坑摇管机10将钢套管11旋转位移，此时固定在钢套管11的伸缩套环21将同步旋转，如此即可让施工机具30对于钢套管11内的各个位置进行挖掘。0062此一施工法的较佳实施例中，上述施工机具30可依据岩盘层的硬度大小，将其设为适合此岩盘层的挖掘机具31或是钻掘机具41的其中一种，藉以让本发明的施工载具20能够适用在各种不同的岩盘层开挖。0063而且施工机具30是由。
28、一设置于钢套管11外部地面上的动力源50来提供动力来源，透过动力源50与伸缩套环21内部的施工机具30分离，有效减少工作井中的废气排放量，藉以提升施工人员在施工环境的安全性。0064综上所述，本发明透过吊挂机具置入工作井中，由致动器的顶撑来改变伸缩套环的径向长度，让伸缩套环稳固地定位于工作井中，并于伸缩套环的内周侧设置一对应用途的挖掘机具，有效减少一般工作井内施工挖掘机体积过大的问题，而施工过程中仅需要对钢套管进行旋转即可达到改变挖掘方向的效果，改善传统需要将挖掘机具重复吊挂放置来说明书CN102121257ACN102121264A6/6页9改变挖掘方向的问题，藉以提升施工的效率。0065此。
29、外，本发明可以依照工作井需要的施工方式不同，将伸缩套环内部的挖掘机具设置为对应的挖土机、钻掘机等符合需求的施工机具，大大提升了伸缩套环于挖掘工程的应用范围，而且将动力源与伸缩套环内部的挖掘机具分离，有效减少工作井中的废气排放量，藉以提升施工人员在施工环境的安全性。0066以上所举实施例仅用为方便说明本发明并非加以限制，在不离本发明精神范畴，熟悉本行业技术人员所可作的各种简易变形与修饰，均仍应含括于本发明专利保护的范围内。说明书CN102121257ACN102121264A1/13页10图1说明书附图CN102121257ACN102121264A2/13页11图2说明书附图CN1021212。
30、57ACN102121264A3/13页12图3说明书附图CN102121257ACN102121264A4/13页13图4说明书附图CN102121257ACN102121264A5/13页14图5说明书附图CN102121257ACN102121264A6/13页15图6说明书附图CN102121257ACN102121264A7/13页16图7说明书附图CN102121257ACN102121264A8/13页17图8说明书附图CN102121257ACN102121264A9/13页18图9说明书附图CN102121257ACN102121264A10/13页19图10说明书附图CN102121257ACN102121264A11/13页20图11说明书附图CN102121257ACN102121264A12/13页21图12说明书附图CN102121257ACN102121264A13/13页22图13说明书附图CN102121257A。