[發(fā)明專利]一種沉井法豎井掘進機及其施工方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811254997.8
• 申請日: 2018-10-26
• 公開（公告）號: CN109139017A
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發(fā)明（設計）人: 楊聚輝;肖威;趙飛;周倩;張瑜峰;閆楊義;馮琳;呂旦;吳彥星;袁征
• 申請（專利權）人: 中鐵工程裝備集團有限公司
• 主分類號: E21D1/08
• 分類號: E21D1/08
• 代理公司: 鄭州優(yōu)盾知識產權代理有限公司 41125
• 代理人: 張紹琳;栗改

本發(fā)明公開了一種沉井法豎井掘進機及其施工方法，解決了現(xiàn)有技術中豎井開挖機械化、自動化程度低、風險系數(shù)高等問題。本發(fā)明包括掘進系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和檢測系統(tǒng)，掘進系統(tǒng)包括開挖裝置和井壁提壓裝置，始發(fā)豎井內設有底部管節(jié)和導向座，底部管節(jié)位于導向座的下方，導向座上設有驅動固定架，驅動固定架的下部通過推進油缸與底部管節(jié)相連接，驅動固定架上設有回轉裝置，回轉裝置的下部設有回轉架，開挖裝置與回轉架相連接，回轉裝置上設有液壓泵站、驅動裝置和出渣裝置，出渣裝置與提升抓斗相對應。本發(fā)明為模塊式豎井掘進機，對豎井進行機械化開挖與支護，整個過程開挖精度和開挖速度提高，實現(xiàn)機械自動化施工，提高了工作效率和施工安全系數(shù)。

技術領域

本發(fā)明涉及隧道施工技術領域，特別是指一種沉井法豎井掘進機及其施工方法。

背景技術

豎井工程在地下空間開發(fā)領域應用廣泛，例如盾構始發(fā)、接收豎井、采礦豎井、水利工程豎井、隧道通風豎井、地下防御工事豎井、地下立體車庫豎井等等。目前，豎井開挖常用的依然是人工開挖，一邊開挖，一邊現(xiàn)澆井壁或是下沉預制井筒形成支護，機械化、自動化程度普遍較低，施工過程安全風險高，總體施工成本高。

發(fā)明內容

針對上述背景技術中的不足，本發(fā)明提出一種沉井法豎井掘進機及其施工方法，解決了現(xiàn)有技術中豎井開挖機械化、自動化程度低、風險系數(shù)高、施工成本高等問題。

本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的：一種沉井法豎井掘進機，包括掘進系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和檢測系統(tǒng)，所述掘進系統(tǒng)包括開挖裝置和井壁提壓裝置，井壁提壓裝置設置在地面上的井口圈梁上，開挖裝置設置在始發(fā)豎井中，始發(fā)豎井內設有底部管節(jié)和導向座，底部管節(jié)位于導向座的下方，導向座上設有驅動固定架，驅動固定架的下部通過推進油缸與底部管節(jié)相連接，驅動固定架上設有回轉裝置，回轉裝置的下部設有回轉架，開挖裝置與回轉架相連接，回轉裝置上設有液壓泵站、驅動裝置和出渣裝置，驅動裝置與回轉裝置相連接，出渣裝置與設置在地面上的提升抓斗相對應。

所述井壁提壓裝置包括設置在井口圈梁上的底板，底板上設有兩個支撐箱體，支撐箱體內部設有提壓油缸，支撐箱體上設有滑箱，滑箱與支撐箱體相配合，提壓油缸的固定端通過油缸底座與底板相連接，提壓油缸的伸縮端與滑箱相連接，滑箱沿支撐箱體移動，滑箱上設有活動插銷組件，底板上設有固定插銷組件，活動插銷組件與固定插銷組件相對應。

所述活動插銷組件包括第一伸縮油缸和第一軸座，第一伸縮油缸設置在滑箱的一側，第一軸座設置在滑箱的另一側，第一軸座內活動設有第一銷軸，第一伸縮油缸的伸縮端與第一銷軸鉸接；第一伸縮油缸水平設置，第一伸縮油缸與第一銷軸位于同一水平線上。

所述固定插銷組件包括第二伸縮油缸和第二軸座，第二伸縮油缸和第二軸座均與底板固定連接，第二軸座內活動設有第二銷軸，第二伸縮油缸的伸縮端與第二銷軸鉸接；第二伸縮油缸水平設置，第二伸縮油缸與第二銷軸位于同一水平直線上；第一銷軸位于第二銷軸正上方。

所述井口圈梁上設有至少兩個井壁提壓裝置，井壁提壓裝置等距離設置在井口圈梁上，所述驅動裝置包括銑挖驅動裝置和回轉驅動裝置。

所述開挖裝置包括至少一個開挖機構，開挖機構包括擺臂，擺臂的一端與回轉架鉸接、另一端設有設有銑挖刀組，擺臂上設有擺動油缸，擺動油缸的一端與擺臂鉸接、另一端與回轉架相連接，銑挖刀組與驅動裝置的銑挖驅動裝置相連接。

所述回轉裝置包括回轉內支撐和回轉外支撐，回轉內支撐與驅動固定架相連接，回轉外支撐與回轉內支撐轉動連接，回轉外支撐與回轉架固定連接，驅動裝置的回轉驅動裝置與回轉外支撐相連接且?guī)踊剞D外支撐轉動。

所述回轉內支撐上設有渣土運輸通道，提升抓斗與渣土運輸通道相對應。

一種沉井法豎井掘進機的施工方法，包括如下步驟：S1：開挖出能夠安裝底部管節(jié)的始發(fā)豎井，并對井口周邊部位進行硬化，形成井口圈梁；在始發(fā)豎井內安裝底部管節(jié)，并在井口圈梁上固定安裝井壁提壓裝置；