【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于建筑机械，具体涉及一种结构紧凑、能耗低、寿命长、清理效果好的用于复杂地形施工的岩土夯实装置及其使用方法。
技术介绍
1、复杂地形是指地表形成的不规则、多样、复杂的地形形态。在复杂地形施工中，往往由于地质情况复杂，需要对地面的岩土进行夯实和加固，为后续施工打下良好的基础。夯实是利用冲击和冲击振动，对地基或填筑土石料进行夯击，以提高其密实度的施工作业，大多采用专业的装置进行夯实。
2、目前，夯实装置一般通过可燃混合气的燃爆力、液压或电机等驱动重物反复自由坠落，从而实现夯实作业。液压驱动的夯实装置由于需要复杂和庞大的液压机构，导致整体体积大且重量较重而难以移动，或者需要配合履带式底盘才能实现自行移动，因此多用于具有开阔地带或良好运输条件的工程上使用，难以应用于复杂地形；可燃混合气燃爆驱动方式虽然驱动能力强，但结构较为复杂，因此整体体积及重量都较大，目前一般仅用于打桩机等重型夯实设备，也难以应用于复杂地形；电机驱动方式由于结构简单且驱动能力可大可小，因此特别适用于山区、坡地、悬崖等复杂地形的工程项目，如道路建设、隧道施工、护坡工程等。
3、现有技术中，如公告号为cn219175198u的专利公开一种复杂地形施工岩土夯实装置，其通过电机驱动转轴两端连接的转轮旋转，然后以转轮上偏心铰接的拉杆带动滑杆及其底部的夯板上下移动，从而实现夯板的间歇式打夯。但由于拉杆的两端分别与滑杆及转轮硬连接而没有缓冲功能，导致在夯实地面时，地面对夯板的反向冲击力经滑杆会传导到拉杆上，拉杆承受过大的冲击力或长期承受较大的冲击力
技术实现思路
1、根据现有技术的不足，本专利技术提供一种结构紧凑、能耗低、寿命长、清理效果好的用于复杂地形施工的岩土夯实装置，同时还提供了前述用于复杂地形施工的岩土夯实装置的使用方法。
2、本专利技术的用于复杂地形施工的岩土夯实装置是这样实现的：包括顶箱、夯板、护手架、驱动电机，所述夯板设置于顶箱的下方，所述护手架固定设置在顶箱的外围，所述驱动电机固定设置于顶箱的侧部；还包括连接组件、缓冲驱动组件、击打振落组件，所述夯板和顶箱之间自上至下依次固定连接有顶管、可伸缩的柔性管及底管，所述顶管的顶端与顶箱的底端固定连接，所述底管的底端与夯板的上表面固定连接；
3、所述连接组件设置于顶管、柔性管和底管的内部，所述连接组件的顶端与缓冲驱动组件连接且底端与夯板的上表面固定连接；
4、所述缓冲驱动组件设置于顶箱内部且与驱动电机的电机轴连接，所述缓冲驱动组件用于驱动连接组件上下往复移动；
5、所述击打振落组件设置于顶箱、顶管、柔性管和底管的内部，所述击打振落组件用于上下往复击打夯板产生振动且振动频率大于夯板夯实的频率。
6、进一步的，所述连接组件包括连接柱、固定盘，所述连接柱间隙配合的设置于顶管、柔性管和底管的内部，所述连接柱的顶端与缓冲驱动组件连接且底端与夯板上表面或底管固定连接，所述顶管和/或底管的内壁固定有凹槽盘，所述固定盘间隙配合的设置于柔性管内部且固定套设在连接柱上，所述连接柱间隙配合的贯穿凹槽盘且在固定盘与凹槽盘之间套设有第一弹簧。
7、进一步的，所述顶管及底管的内壁分别固定有凹槽盘，所述固定盘固定套设在顶管及底管的凹槽盘之间的连接柱上，所述连接柱在固定盘的上方及下方分别套设有远端抵接凹槽盘的第一弹簧。
8、进一步的，所述缓冲驱动组件包括第一转盘、第一连杆，所述第一转盘转动设置于顶箱的内部且与驱动电机的电机轴连接，所述第一转盘的外缘转动套接有限位套，所述限位套的顶端与顶箱固定连接，所述第一转盘远离电机轴的端面上靠近边缘处铰接有滑框，所述滑框内滑动设置有滑块，所述第一连杆贯穿顶箱且两端分别与滑块及连接柱铰接。
9、进一步的，所述滑框内设置有第二弹簧，所述第二弹簧的两端分别抵接滑框的内侧顶壁及滑块的顶端。
10、进一步的，所述滑框内沿长度方向设置有导杆，所述导杆的两端分别与滑框内的顶壁及底壁固定连接，所述第二弹簧及滑块分别套设在导杆上。
11、进一步的，所述击打振落组件包括第二转盘、击柱，所述第二转盘与驱动电机的电机轴连接，所述第二转盘的端面上靠近边缘处铰接有第二连杆；所述连接柱设置有贯穿上下两端的圆形通槽，所述击柱滑动设置于圆形通槽的下部，所述击柱的顶端固定设置有与圆形通槽间隙配合的弹簧杆，所述顶管的内壁固定设置有套块，所述弹簧杆滑动贯穿套块且顶端与第二连杆铰接。
12、进一步的，所述第一转盘远离滑框的端面同轴固定有大齿轮，所述大齿轮与驱动电机的电机轴连接，所述顶箱内还转动设置有与大齿轮啮合的小齿轮，所述第二转盘与小齿轮同轴固定，所述第二连杆铰接在远离小齿轮的第二转盘的端面靠近边缘处。
13、进一步的，所述第二转盘与小齿轮通过转轴固定连接，所述顶箱内固定设置有支撑板，所述转轴可旋转的贯穿支撑板。
14、本专利技术的用于复杂地形施工的岩土夯实装置的使用方法是这样实现的：包括就位、夯实作业、杂质清理步骤，具体步骤的内容为：
15、a、就位：将所述岩土夯实装置移动到所需要夯实的岩土面上，工作人员握住护手架后即可启动驱动电机，驱动电机带动大齿轮转动，转动的大齿轮分别带动第一转盘转动和小齿轮加速转动；
16、b、夯实作业：转动的第一转盘使滑块在滑框内上下移动，滑块通过第一连杆带动连接柱及夯板上下移动，从而对地面进行夯实；夯板往下移动夯地时承受地面的冲击力，而冲击力依次通过连接柱、第一连杆向上传导使滑块在滑框内移动，从而使第二弹簧发生形变产生反向的回弹力对第一连杆承受的冲击力进行缓冲；
17、c、杂质清理：转动的小齿轮通过转轴带动第二转盘旋转，旋转的第二转盘进一步通过第二连杆带动弹簧杆及击柱上下移动，上下移动的击柱对往上运动的夯板进行往复击打，从而使向上运动而悬空的夯板产生振动以振落底部粘附的杂质。
18、本专利技术的有益效果：
19、1、本专利技术通过在顶箱与夯板之间设置相互连接的顶管、柔性管和底管，并在内部设置连接组件、缓冲驱动组件及击打振落组件，既可减小整体的体积和重量以便人工转运和移动使用，而且在夯实的同时还能振落夯板底部粘附的杂质，因此特别适合复杂地形施工使用。
20、2、本专利技术通过设置缓冲驱动组件，能够使夯板夯实时地面的反向冲击力通过第二弹簧进行缓冲，从而可有效减弱作用在第一连杆上的冲击力，因此既能避免第一连杆因冲击力过大而发生断裂，又能减缓第一连杆的疲劳损伤，进而提高装置的可靠性和使用寿命。进一步使缓冲驱动组件配合连接组件上的第一弹簧及凹槽盘和固定盘结构，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于复杂地形施工的岩土夯实装置，包括顶箱（1）、夯板（4）、护手架（5）、驱动电机（6），所述夯板（4）设置于顶箱（1）的下方，所述护手架（5）固定设置在顶箱（1）的外围，所述驱动电机（6）固定设置于顶箱（1）的侧部；其特征在于还包括连接组件、缓冲驱动组件、击打振落组件，所述夯板（4）和顶箱（1）之间自上至下依次固定连接有顶管（30）、可伸缩的柔性管（2）及底管（3），所述顶管（30）的顶端与顶箱（1）的底端固定连接，所述底管（3）的底端与夯板（4）的上表面固定连接；
2.根据权利要求1所述用于复杂地形施工的岩土夯实装置，其特征在于所述连接组件包括连接柱（7）、固定盘（16），所述连接柱（7）间隙配合的设置于顶管（30）、柔性管（2）和底管（3）的内部，所述连接柱（7）的顶端与缓冲驱动组件连接且底端与夯板（4）上表面或底管（3）固定连接，所述顶管（30）和/或底管（3）的内壁固定有凹槽盘（17），所述固定盘（16）间隙配合的设置于柔性管（2）内部且固定套设在连接柱（7）上，所述连接柱（7）间隙配合的贯穿凹槽盘（17）且在固定盘（16）与凹槽盘（17）之间套设有
3.根据权利要求2所述用于复杂地形施工的岩土夯实装置，其特征在于所述顶管（30）及底管（3）的内壁分别固定有凹槽盘（17），所述固定盘（16）固定套设在顶管（30）及底管（3）的凹槽盘（17）之间的连接柱（7）上，所述连接柱（7）在固定盘（16）的上方及下方分别套设有远端抵接凹槽盘（17）的第一弹簧（18）。
4.根据权利要求1、2或3所述用于复杂地形施工的岩土夯实装置，其特征在于所述缓冲驱动组件包括第一转盘（13）、第一连杆（25），所述第一转盘（13）转动设置于顶箱（1）的内部且与驱动电机（6）的电机轴连接，所述第一转盘（13）的外缘转动套接有限位套（14），所述限位套（14）的顶端与顶箱（1）固定连接，所述第一转盘（13）远离电机轴的端面上靠近边缘处铰接有滑框（22），所述滑框（22）内滑动设置有滑块（23），所述第一连杆（25）贯穿顶箱（1）且两端分别与滑块（23）及连接柱（7）铰接。
5.根据权利要求4所述用于复杂地形施工的岩土夯实装置，其特征在于所述滑框（22）内设置有第二弹簧（24），所述第二弹簧（24）的两端分别抵接滑框（22）的内侧顶壁及滑块（23）的顶端。
6.根据权利要求5所述用于复杂地形施工的岩土夯实装置，其特征在于所述滑框（22）内沿长度方向设置有导杆（21），所述导杆（21）的两端分别与滑框（22）内的顶壁及底壁固定连接，所述第二弹簧（24）及滑块（23）分别套设在导杆（21）上。
7.根据权利要求4所述用于复杂地形施工的岩土夯实装置，其特征在于所述击打振落组件包括第二转盘（11）、击柱（29），所述第二转盘（11）与驱动电机（6）的电机轴连接，所述第二转盘（11）的端面上靠近边缘处铰接有第二连杆（12）；所述连接柱（7）设置有贯穿上下两端的圆形通槽（26），所述击柱（29）滑动设置于圆形通槽（26）的下部，所述击柱（29）的顶端固定设置有与圆形通槽（26）间隙配合的弹簧杆（27），所述顶管（30）的内壁固定设置有套块（28），所述弹簧杆（27）滑动贯穿套块（28）且顶端与第二连杆（12）铰接。
8.根据权利要求7所述用于复杂地形施工的岩土夯实装置，其特征在于所述第一转盘（13）远离滑框（22）的端面同轴固定有大齿轮（15），所述大齿轮（15）与驱动电机（6）的电机轴连接，所述顶箱（1）内还转动设置有与大齿轮（15）啮合的小齿轮（8），所述第二转盘（11）与小齿轮（8）同轴固定，所述第二连杆（12）铰接在远离小齿轮（8）的第二转盘（11）的端面靠近边缘处。
9.根据权利要求8所述用于复杂地形施工的岩土夯实装置，其特征在于所述第二转盘（11）与小齿轮（8）通过转轴（9）固定连接，所述顶箱（1）内固定设置有支撑板（10），所述转轴（9）可旋转的贯穿支撑板（10）。
10.一种权利要求4至9任意一项所述用于复杂地形施工的岩土夯实装置的使用方法，其特征在于包括就位、夯实作业、杂质清理步骤，具体步骤的内容为：
...【技术特征摘要】
1.一种用于复杂地形施工的岩土夯实装置，包括顶箱（1）、夯板（4）、护手架（5）、驱动电机（6），所述夯板（4）设置于顶箱（1）的下方，所述护手架（5）固定设置在顶箱（1）的外围，所述驱动电机（6）固定设置于顶箱（1）的侧部；其特征在于还包括连接组件、缓冲驱动组件、击打振落组件，所述夯板（4）和顶箱（1）之间自上至下依次固定连接有顶管（30）、可伸缩的柔性管（2）及底管（3），所述顶管（30）的顶端与顶箱（1）的底端固定连接，所述底管（3）的底端与夯板（4）的上表面固定连接；
2.根据权利要求1所述用于复杂地形施工的岩土夯实装置，其特征在于所述连接组件包括连接柱（7）、固定盘（16），所述连接柱（7）间隙配合的设置于顶管（30）、柔性管（2）和底管（3）的内部，所述连接柱（7）的顶端与缓冲驱动组件连接且底端与夯板（4）上表面或底管（3）固定连接，所述顶管（30）和/或底管（3）的内壁固定有凹槽盘（17），所述固定盘（16）间隙配合的设置于柔性管（2）内部且固定套设在连接柱（7）上，所述连接柱（7）间隙配合的贯穿凹槽盘（17）且在固定盘（16）与凹槽盘（17）之间套设有第一弹簧（18）。
3.根据权利要求2所述用于复杂地形施工的岩土夯实装置，其特征在于所述顶管（30）及底管（3）的内壁分别固定有凹槽盘（17），所述固定盘（16）固定套设在顶管（30）及底管（3）的凹槽盘（17）之间的连接柱（7）上，所述连接柱（7）在固定盘（16）的上方及下方分别套设有远端抵接凹槽盘（17）的第一弹簧（18）。
4.根据权利要求1、2或3所述用于复杂地形施工的岩土夯实装置，其特征在于所述缓冲驱动组件包括第一转盘（13）、第一连杆（25），所述第一转盘（13）转动设置于顶箱（1）的内部且与驱动电机（6）的电机轴连接，所述第一转盘（13）的外缘转动套接有限位套（14），所述限位套（14）的顶端与顶箱（1）固定连接，所述第一转盘（13）远离电机轴的端面上靠近边缘处铰接有滑框（22），所述滑框（22）内滑动设置有滑块（23），所述第一连杆（25）贯穿顶...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡龙，王超，杨志祥，朱昊，邱健彬，槐翔英，徐德禹，速田勇，王良川，刘刚，段永平，
申请(专利权)人：中国有色金属工业昆明勘察设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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