支渠开挖快速成型装置及其施工方法与流程

本发明涉及支渠开挖领域，尤其是涉及一种支渠开挖快速成型装置及其施工方法。

背景技术：

1、随着我国农业现代化进程加速推进，农田水利设施建设的重要性进一步凸显，尤其是农业节水型支渠的改造与新建工程，在保障农田灌溉效率的同时，也致力于最大程度减少水资源浪费。

2、传统的农业节水型支渠施工技术，主要包括开挖矩形沟槽、运用机械设备初步整修边坡，继而通过人工精细化修整，确保渠道能够满足设计标准和灌溉需求。然而，这种传统的施工方法存在一定的局限性和不足之处。首先，由于边坡开挖工艺复杂，每一道工序都需要精准操作，尤其在控制渠道边坡的坡度时，受施工精度限制，往往难以直接按照设计坡比一次性准确开挖到位，导致需要反复调整和精细作业，不仅增加了劳动力消耗，而且延长了整体施工周期。后期还需要人工铺设水泥和钢丝网进行加强，施工时间再次拉长。

3、同时，随着工程技术的发展和新材料、新设备的应用，传统的粗放式施工模式已无法适应现代农业节水设施高效、精确建设的要求。因此，探索更加科学合理、节能环保、高效的渠道基槽开挖施工技术和管理手段，成为当前农业节水基础设施建设领域亟待解决的关键课题。这就要求施工工艺不断创新升级，引入先进的测量定位技术和智能化施工设备，以期实现对渠道边坡坡度的精准控制，减少不必要的重复劳动，提高施工速度与工程质量，有力推动节水型农业社会的建设进程。

4、中国专利cn111395362a一种定制挖斗进行小断面渠道快速开挖成型施工方法，涉及一种定制挖斗进行小断面渠道快速开挖成型施工方法，施工工艺流程：挖斗加工→现场组装→放线定位→反铲就位→渠道开挖。

5、虽热采用定制挖斗进行小断面梯形渠道开挖施工可以有效地解决以上问题，但是只限于开挖沟槽，后期还需要人工铺设水泥和钢丝网进行加强。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种支渠开挖快速成型装置及其施工方法，解决解决常规方法工序多，劳力消耗多，施工进度慢等弊端的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种支渠开挖快速成型装置，挖掘机的挖机臂端部与支渠挖掘架连接，支渠挖掘架一侧设有挖掘斜板，支渠挖掘架内部设有排泥设备，挖掘斜板挖掘的泥土通过排泥设备排除到支渠两侧，支渠挖掘架一侧还设有水泥浇筑装置，水泥浇筑装置与支渠挖掘架之间设有网架铺设装置，网架铺设装置顶部的钢丝网卷，钢丝网卷绕过网架铺设装置底部铺设在支渠地面，水泥浇筑装置包括多个出浆槽，出浆槽通过送浆管道与搅拌泵车连通；

3、钢丝网铺设在支渠上，水泥浇筑在钢丝网形成水泥支渠。

4、优选方案中，支渠挖掘架底部向下延伸呈凸起结构，凸起结构内部为空腔结构且朝向挖掘机的一侧方向设有开口；

5、排泥设备的结构为：凸起结构内部两侧对称设有螺旋输送轴，螺旋输送轴一端与凸起结构底部转动连接，另一侧穿过支渠挖掘架顶部设置在输送筒内部，输送筒顶部封闭，输送筒顶部的驱动电机与螺旋输送轴连接，输送筒顶部靠近下方的一侧设有向外设置的排泥口。

6、优选方案中，凸起结构呈圆弧结构，支渠挖掘架内部底面一侧设有内倒圆结构，挖掘斜板端部向内逐步升高，升高端侧面与支渠挖掘架内部底面设有圆弧倒角，圆弧倒角与螺旋输送轴同轴设置；

7、支渠挖掘架两端还设有倾斜的伸出的扒土侧板。

8、优选方案中，支渠挖掘架顶部一侧下表面设有向空腔内部倾斜的导向斜板，导向斜板两侧的斜面与支渠挖掘架底面的圆弧凸面平行设置；

9、导向斜板底部圆弧与支渠挖掘架底面的圆弧凸面之间留有距离。

10、优选方案中，支渠挖掘架顶部的连接座与挖机臂的小臂和液压臂铰接，支渠挖掘架顶部表面对称设有第一角度传感器和第二角度传感器；

11、第一角度传感器用于检测支渠挖掘架横向的角度倾斜；

12、第二角度传感器用于检测支渠挖掘架纵向的角度倾斜。

13、优选方案中，网架铺设装置与支渠挖掘架背侧面连接，网架铺设装置与支渠挖掘架之间设有开口，网架铺设装置顶部设有网卷安装架，钢丝网卷设置在网卷安装架上，网架铺设装置下表面弧面位置高于与支渠挖掘架下表面弧面位置，网架铺设装置下表面中心位置设有开口，开口位置设有铺设驱动轮，铺设驱动轮呈椭圆形结构，铺设驱动轮表面设有多个凸起的齿；

14、铺设驱动轮两端与升降架转动连接，升降架上的第一驱动电机与铺设驱动轮连接，网架铺设装置内部还设有第二液压缸，第二液压缸与升降架连接。

15、优选方案中，铺设驱动轮两侧对称设有多个开口，开口内部转动连接有侧铺设轮，侧铺设轮与网架铺设装置下表面径向垂直，网架铺设装置内部还设有第二驱动电机，第二驱动电机与侧铺设轮连接。

16、优选方案中，铺设驱动轮和侧铺设轮后侧方对应设置有压紧轮，压紧轮与网架铺设装置内部的第一液压缸连接；

17、网架铺设装置两端还设有第一支撑轮，第一支撑轮压在支渠两侧平面上。

18、优选方案中，网架铺设装置一侧与水泥浇筑装置为一体结构，水泥浇筑装置内部设有多个出浆槽，多个出浆槽组成支渠弧面结构，单个出浆槽通过送浆管道与送浆总管连通，送浆总管与送浆管道连通；

19、出浆槽底部开口呈楔形结构，且出浆槽侧面还设有多个第一震动电机；

20、水泥浇筑装置两端还设有第二支撑轮；

21、水泥浇筑装置后侧还设有震平板，震平板通过多个连接弹簧与固定座连接，固定座与水泥浇筑装置侧面固定连接，震平板端部设有向上设置的弧面，且震平板上设有多个第二震动电机。

22、该方法包括：

23、s1、全站仪放样出支渠挖掘路线，利用推土机对支渠挖掘路线表面进行清理，整平支渠挖掘路线的平面，利用划线灰根据全站仪放样线路进行划线，在网架铺设装置上安装钢丝网卷，钢丝网卷的钢丝网穿过铺设驱动轮和压紧轮到达震平板端部，通过卡夹将钢丝网端部与达震平板端部进行夹紧，挖掘机开上支渠挖掘路线的平面上；

24、s2、挖掘机上放置凌镜，通过全站仪放样出挖掘机开挖位置，挖掘机的挖机臂开始向下挖掘，支渠挖掘架内部的螺旋输送轴启动，开会时初步挖掘，对支渠挖掘路线端部进行开挖出基础位置；

25、s3、挖掘机的挖机臂驱动支渠挖掘架将支渠基础点挖出2-3m长度，同时对支渠基础槽断面进行测量，支渠基础槽位置放置全站仪，全站仪放样监测支渠基础槽位置是否在设计范围内，如果出现左倾或者右倾的情况下，挖掘机进行调整，调整后的挖掘机再在支渠基础槽进行再次向后挖掘2-3m，同时对支渠基础槽断面进行测量，直到挖掘机运行位置与划线灰形成平行路线；

26、s4、支渠挖掘架位置确定后，支渠挖掘架上的第一角度传感器和第二角度传感器记录支渠挖掘架的倾角位置，倾角数据输送到挖掘机的控制屏中；

27、s5、支渠挖掘架的挖掘斜板在挖掘机的驱动下向前方向挖掘移动，泥土开始向支渠挖掘架内部涌动，螺旋输送轴将支渠挖掘架内部的泥土从输送筒向支渠两侧输出，支渠挖掘架两侧的扒土侧板将支渠两侧土进行扒开形成平面道；

28、s6、挖掘机开始直线移动，钢丝网端部通过钢筋先固定在支渠基础槽内部，网架铺设装置内部的铺设驱动轮和侧铺设轮开始转动，钢丝网在多个铺设驱动轮、侧铺设轮和压紧轮的做用下形成支渠底面的形状；

29、s7、搅拌泵车的注浆泵开始向水泥浇筑装置的送浆管道开始注浆，水泥从出浆槽开始均匀出料，出浆槽一侧的第一震动电机辅助下料，第二震动电机开启，震平板对水泥进行整平，形成水泥支渠。

30、本发明提供了一种支渠开挖快速成型装置及其施工方法，本发明提供的支渠开挖快速成型装置和施工方法，极大地提高了农业节水支渠的施工精度和效率，降低了人力物力投入，实现了从开挖、铺网到浇筑的一体化流水作业，有力推动了节水型农业基础设施建设水平的进步。

31、高效快捷：通过一体化的支渠开挖快速成型装置，可以实现开挖、排泥、钢丝网铺设和水泥浇筑等多个工序的连续作业，大大减少了各工序之间的转换时间，显著提升了施工效率。

32、精确控制：装置配备了角度传感器，可实时监测和调整挖掘架的横向和纵向角度倾斜，从而精确控制渠道开挖坡度，符合设计要求，避免了因坡度不准确导致的返工现象。

33、自动化程度高：排泥设备采用螺旋输送轴设计，自动化排泥，减轻了人工劳动强度，同时也提高了排泥效率。网架铺设装置则通过铺设驱动轮、侧铺设轮和压紧轮的协同作用，使得钢丝网铺设快速、准确，且能贴合支渠底部弧面结构。

34、施工质量提升：水泥浇筑装置内的多个出浆槽可根据支渠弧面结构进行布置，同时配合震动电机确保混凝土下料均匀，震平板对水泥进行整平处理，从而大大提高水泥支渠的成型质量和稳定性。

35、节约资源：该装置能够减少因施工误差导致的材料浪费，降低水资源和能源消耗，符合节水型社会建设和绿色施工理念。

36、此技术方案有效地解决了传统农业节水支渠施工中存在的诸多难题，提高了施工效率和工程质量，降低了施工成本，有利于推动节水型农业基础设施建设的现代化进程。