[發(fā)明專利]一種豎井掘進(jìn)機(jī)及其施工方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611113817.5
• 申請(qǐng)日: 2016-12-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106761763B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-12-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李建斌;肖威;楊聚輝;呂旦;周倩;史偉;閆揚(yáng)義;馮琳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中鐵工程裝備集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): E21D1/03
• 分類號(hào): E21D1/03
• 代理公司: 鄭州大通專利商標(biāo)代理有限公司 41111
• 代理人: 陳大通

1.一種豎井掘進(jìn)機(jī)，其特征在于：包括與豎井同軸設(shè)置的立柱、設(shè)置立柱下端的刀盤、設(shè)置在刀盤和立柱之間的主驅(qū)動(dòng)裝置、安裝在主驅(qū)動(dòng)裝置下端周圍的多個(gè)穩(wěn)定器、安裝在多個(gè)穩(wěn)定器上方的一層平臺(tái)、依次向上固定安裝在立柱周圍的支護(hù)平臺(tái)、二層平臺(tái)、三層平臺(tái)、四層平臺(tái)和撐靴推進(jìn)裝置、以及垂直安裝在立柱中部的出渣裝置，所述的刀盤與主驅(qū)動(dòng)裝置的輸出端固定連接，所述的一層平臺(tái)圍繞主驅(qū)動(dòng)裝置的四周，所述的出渣裝置的下端穿過(guò)主驅(qū)動(dòng)裝置安裝在刀盤的內(nèi)部，所述的出渣裝置的上端位于撐靴推進(jìn)裝置的下方，所述的一層平臺(tái)與三層平臺(tái)外側(cè)之間設(shè)置有井壁施工裝置，所述的二層平臺(tái)上安裝有控制系統(tǒng)，所述的三層平臺(tái)上安裝有液壓系統(tǒng)，所述的四層平臺(tái)上安裝有通風(fēng)排水系統(tǒng)，所述的刀盤包括與主驅(qū)動(dòng)裝置輸出端固定連接的刀盤主體、固定安裝在刀盤主體下方的刀具、均勻安裝在刀盤主體內(nèi)部四周的多個(gè)清渣裝置、以及通過(guò)回轉(zhuǎn)接頭安裝在刀盤主體內(nèi)部中心的集渣裝置，所述的刀盤主體的中心向內(nèi)凹，所述的多個(gè)清渣裝置均將渣土輸送至集渣裝置，所述的集渣裝置位于出渣裝置的正下端。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種豎井掘進(jìn)機(jī)，其特征在于：所述的清渣裝置包括具有三個(gè)端部的主支架、分別安裝在主支架三個(gè)端部的驅(qū)動(dòng)輪、漲緊輪和改向輪、匹配套設(shè)在驅(qū)動(dòng)輪、漲緊輪和改向輪上的刮板鏈、以及均布安裝在刮板鏈上的刮板。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種豎井掘進(jìn)機(jī)，其特征在于：所述的出渣裝置包括設(shè)置在垂直安裝在立柱中部的出渣主支架、位于出渣主支架上端的出渣主驅(qū)動(dòng)輪、位于出渣主支架下端的出渣漲緊輪、匹配套設(shè)在出渣主驅(qū)動(dòng)輪和出渣漲緊輪之間的出渣刮板鏈、以及安裝在出渣刮板鏈上的出渣刮板，所述的出渣主支架上端開(kāi)設(shè)有出渣口和下端開(kāi)設(shè)有進(jìn)渣口，所述的進(jìn)渣口位于集渣裝置的正上方，所述的出渣口連接有儲(chǔ)渣倉(cāng)，出渣刮板鏈和出渣刮板將集渣裝置內(nèi)的渣土輸送至儲(chǔ)渣倉(cāng)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種豎井掘進(jìn)機(jī)，其特征在于：所述的儲(chǔ)渣倉(cāng)包括倉(cāng)體、設(shè)置在倉(cāng)體的進(jìn)料口處的分流機(jī)構(gòu)、倉(cāng)體的下端左右兩側(cè)對(duì)稱開(kāi)設(shè)的兩個(gè)出料口一、以及出料口一處滑動(dòng)安裝的倉(cāng)門，所述的分流機(jī)構(gòu)包括安裝在倉(cāng)體上的氣缸、一端與氣缸鉸接的驅(qū)動(dòng)板、傾斜向上與驅(qū)動(dòng)板的另一端固定連接的分流板、以及倉(cāng)體上設(shè)置的與分流板相匹配的限位板，所述的分流板和驅(qū)動(dòng)板的固定連接處鉸接在倉(cāng)體上。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種豎井掘進(jìn)機(jī)，其特征在于：所述的穩(wěn)定器包括安裝在主驅(qū)動(dòng)裝置上的安裝座、安裝在安裝座四周的支腿套筒、一端安裝在支腿套筒內(nèi)的撐緊支腿、以及安裝在支腿套筒和撐緊支腿的另一端之間的撐緊油缸。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種豎井掘進(jìn)機(jī)，其特征在于：所述的支護(hù)平臺(tái)包括安裝在立柱上的平臺(tái)座、平臺(tái)座上端安裝的環(huán)形導(dǎo)軌、通過(guò)環(huán)形導(dǎo)軌和與環(huán)形導(dǎo)軌相匹配的滾輪安裝在平臺(tái)座上的回轉(zhuǎn)臺(tái)、均布安裝在回轉(zhuǎn)臺(tái)上的折疊平臺(tái)和設(shè)備安裝座，所述的折疊平臺(tái)的下端與回轉(zhuǎn)臺(tái)相鉸接。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種豎井掘進(jìn)機(jī)，其特征在于：所述的井壁施工裝置包括安裝在第二平臺(tái)下方的模板吊機(jī)、與模板吊機(jī)連接的模板、以及用于向模板輸送混凝土的溜灰管。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種豎井掘進(jìn)機(jī)，其特征在于：所述的撐靴推進(jìn)裝置包括固定安裝在立柱的周圍上的撐靴立柱、固定安裝在撐靴立柱上的撐靴套筒、滑動(dòng)安裝在撐靴套筒內(nèi)的滑塊、設(shè)置在撐靴套筒內(nèi)驅(qū)動(dòng)滑塊左右移動(dòng)的調(diào)整油缸、以及均布設(shè)置在撐靴套筒周圍的多個(gè)撐靴，相鄰的兩個(gè)撐靴之間設(shè)置有撐靴油缸，所述的撐靴上設(shè)置有與滑塊相匹配的滑槽，所述的撐靴的上端和滑塊之間設(shè)置有推進(jìn)油缸。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種豎井掘進(jìn)機(jī)，其特征在于：所述的主驅(qū)動(dòng)裝置包括電機(jī)、以及與電機(jī)輸出端相連接的減速機(jī)、輸入端與減速機(jī)的輸出端相連接的驅(qū)動(dòng)箱，所述的驅(qū)動(dòng)箱的輸出端與刀盤固定連接，所述的驅(qū)動(dòng)箱上安裝有驅(qū)動(dòng)密封。

10.一種權(quán)利要求1所述的豎井掘進(jìn)機(jī)的施工方法，其特征在于：包括以下步驟：

（1）首先啟動(dòng)控制系統(tǒng)，再啟動(dòng)通風(fēng)排水系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)，撐緊穩(wěn)定器、撐靴，最后啟動(dòng)刀盤的刀具和清渣裝置、出渣裝置、撐靴推進(jìn)裝置，刀盤推進(jìn)力、扭矩及推進(jìn)速度由操控室的中央計(jì)算機(jī)控制，人員只需輸入?yún)?shù)即可；在掘進(jìn)的同時(shí)，位于刀盤內(nèi)部的清渣裝置同步清理刀盤切削破碎后的渣土，并將渣土輸送至集渣裝置，位于集渣裝置上方的出渣裝置則將渣土運(yùn)送至儲(chǔ)渣倉(cāng)，等待提升吊桶，待提升吊桶由提升機(jī)輸送至設(shè)備裝渣位置后，打開(kāi)儲(chǔ)渣倉(cāng)的倉(cāng)門，渣土則由出料口一進(jìn)入吊桶，待吊桶裝滿后，由提升機(jī)提升出井，如果吊桶沒(méi)有一次裝滿，則控制分流板使渣土全部進(jìn)入吊桶，以提高裝渣速度，節(jié)約出渣時(shí)間，如此循環(huán)，豎井掘進(jìn)機(jī)邊掘進(jìn)邊出渣，實(shí)現(xiàn)平行作業(yè)，提高施工效率；

（2）在掘進(jìn)、出渣的同時(shí)，利用吊桶進(jìn)行井下物料的運(yùn)輸，如鋼筋、鋼網(wǎng)片、設(shè)備維護(hù)用刀具，將物料運(yùn)輸?shù)骄潞螅瑒t進(jìn)行井壁施工；井壁設(shè)計(jì)為現(xiàn)澆井壁的，則進(jìn)行鋼筋綁扎，完成后，進(jìn)行模板脫模、定位、立模、封堵模板底部，進(jìn)行井壁澆筑，井壁澆筑用混凝土可在澆筑前，有吊桶或地面至井下的混凝土輸送管輸送至井下，通過(guò)溜灰管輸送至模板內(nèi)部，完成井壁澆筑；如果井壁設(shè)計(jì)為噴漿支護(hù)，帶物料輸送至井下后，則由工人進(jìn)行立拱、掛網(wǎng)、打錨桿、噴漿的操作，完成井壁施工；

（3）完成掘進(jìn)、出渣、井壁支護(hù)一個(gè)循環(huán)后，需要操作撐緊穩(wěn)定器，同時(shí)利用地面設(shè)備懸吊設(shè)備穩(wěn)定設(shè)備整機(jī)，之后收回?fù)窝ビ透祝詈罂s回推進(jìn)油缸，完成撐靴換步，之后撐緊撐靴，進(jìn)入下一個(gè)施工循環(huán)；在不穩(wěn)定地層，如井壁破碎易坍塌，在設(shè)備掘進(jìn)之前，則需要對(duì)地層進(jìn)行預(yù)處理，可進(jìn)行地層注漿、凍結(jié)，或利用設(shè)備向地層內(nèi)打入維護(hù)樁，進(jìn)行地層預(yù)支護(hù)，之后進(jìn)行掘進(jìn)施工，防止井壁出現(xiàn)偏幫的問(wèn)題，同時(shí)也可利用超前鉆機(jī)對(duì)地層進(jìn)行超前探測(cè)，探明下方地質(zhì)后采取相應(yīng)措施，以保證施工安全、高效。