[發明專利]一種小硐室大斷面集水井開挖裝置及開挖方法

在審

• 申請號: 201810425125.7
• 申請日: 2018-05-07
• 公開（公告）號: CN108374443A
• 公開（公告）日: 2018-08-07
• 發明（設計）人: 熊亮;田中濤;袁幸朝;梁濤;劉麗
• 申請（專利權）人: 中國水利水電第五工程局有限公司
• 主分類號: E02F5/20
• 分類號: E02F5/20;E02D5/74;B66C25/00
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責任公司 51200
• 代理人: 王沙沙

本發明公開了一種小硐室大斷面集水井開挖裝置及開挖方法，包括設置在集水井及其相連的施工支洞頂拱處的行走軌道；行走軌道下部設置有可沿其運動的行走裝置；行走裝置下部設置有提升裝置，提升裝置通過鋼絲繩連接底卸式料斗；集水井內設置有用于挖裝開挖料的液壓反鏟；施工支洞下部設置有用于運輸開挖料的自卸汽車；本發明與傳統施工方法相比施工效率高、施工成本低、施工時間短，并且施工質量高。

技術領域

本發明涉及水利水電工程領域中集水井的開挖裝置和開挖方法，具體涉及一種小硐室大斷面集水井開挖裝置及開挖方法。

背景技術

在水利水電工程領域，集水井作為當今水電站工程的重要建筑物；受主體建筑物（大壩、廠房、引水及輸水系統）、附屬結構、邊界條件的影響，水電站集水井往往布置于靠廠房一側的山體內部；由于集水井位置的特殊性（多處于巖石內），施工過程中大多數采用鉆爆開挖形成；其主要起到集水、排水、同時兼顧量水的作用（測定壩體及兩岸山體局部的滲流量），滿足相應部位的干地運行，同時確保水電站相關結構的整體、安全、穩定運行；施工過程中必須保證集水井的結構體型滿足要求，才能使其發揮應有的作用及功能。

集水井通常布置于水電站兩岸山體內部，由于工程規模、地質情況、結構及功能的差異，集水井體型的大小各有不同，一般情況下集水井深度控制為不小于8.0m，寬度一般為10.0～15.0m；集水井的開挖施工通道通常利用小斷面交通洞（施工支洞）進行，在小斷面交通洞（施工支洞）情況下開挖大斷面集水井加大了其質量、施工控制難度。

常規施工過程中，針對小硐室內開挖大斷面集水井的方法，采用在集水井一端（交通洞處）開挖形成斜坡機械道路（挖裝設備、運輸設備通行道路）；利用機械道路采用常規辦法爆破、開挖、出渣；但是現有方法由于進行了機械便道的施工，破壞了原交通洞的設計體型，集水井開挖形成后，需對機械便道開挖范圍內的巖石進行混凝土補齊；由于集水井深度較深，機械便道按照規定的安全坡比開挖其開挖工作量大；當集水井開挖成型后對機械便道采用混凝土補齊時，將增加混凝土的澆筑成本及施工難度；同時大面積混凝土的澆筑將一定程度的制約施工工期，增加了施工工序和施工質量控制難度，一定程度上影響集水井的功能。

發明內容

本發明提供一種提高施工效率、降低施工成本、節約施工時間、提高施工質量的小硐室大斷面集水井開挖裝置及開挖方法。

本發明采用的技術方案是：一種小硐室大斷面集水井開挖裝置，包括設置在集水井及其相連的施工支洞頂拱處的行走軌道；行走軌道下部設置有可沿其運動的行走裝置；行走裝置下部設置有提升裝置，提升裝置通過鋼絲繩連接底卸式料斗；集水井內設置有用于挖裝開挖料的液壓反鏟；施工支洞下部設置有用于運輸開挖料的自卸汽車。

進一步的，所述行走軌道通過錨桿設置在集水井及其相連的施工支洞拱頂處。

進一步的，所述行走裝置兩端均設置有限位環。

進一步的，所述提升裝置上設置有超載報警器。

進一步的，所述錨桿設置在集水井及其相連的施工支洞頂拱處軸線位置。

一種小硐室大斷面集水井開挖方法，包括以下步驟：

步驟1：施工支洞及施工支洞底部高程以上集水井開挖完成后修整施工支洞及集水井頂拱處行走軌道安裝區域；

步驟2：安裝行走軌道；將液壓反鏟布置在開挖料上的開挖面上；

步驟3：同步調整提升裝置和行走裝置，將底卸式料斗移動至集水井軸線平面靠近液壓反鏟附近，停留在開挖料的作業面上，通過液壓反鏟裝料至底卸式料斗上；

步驟4：同步調整提升裝置和行走裝置，將底卸式料斗移動至自卸汽車料斗上部；啟動底卸式料斗底部的電磁閥門使開挖料自由下落至自卸汽車車廂上，完成開挖料裝料，自卸汽車通過施工支洞將開挖料運輸至棄渣場；