[發(fā)明專利]一種自帶先導(dǎo)孔開挖功能的新型豎井鉆機(jī)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010240601.5
• 申請(qǐng)日: 2020-03-31
• 公開（公告）號(hào): CN111140236A
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賈連輝;周倩;楊聚輝;肖威;呂旦;吳彥星;趙飛;張恒;肖晶娜;付玉龍;徐光億;桑梓
• 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): E21D1/06
• 分類號(hào): E21D1/06;E21F13/00;E21D5/04;E21D5/12
• 代理公司: 鄭州優(yōu)盾知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41125
• 代理人: 張真真

本發(fā)明提出一種自帶先導(dǎo)孔開挖功能的新型豎井鉆機(jī)，包括中心立柱，中心立柱的前端與先導(dǎo)孔推進(jìn)系統(tǒng)連接，先導(dǎo)孔推進(jìn)系統(tǒng)與先導(dǎo)孔開挖系統(tǒng)連接，先導(dǎo)孔開挖系統(tǒng)與先導(dǎo)孔支護(hù)系統(tǒng)連接，中心立柱的中段設(shè)有最終井開挖系統(tǒng)、最終井推進(jìn)系統(tǒng)和最終井支護(hù)系統(tǒng)。本發(fā)明的有益效果：土層、破碎巖層、硬巖地層均可應(yīng)用，地質(zhì)適應(yīng)性廣；適用于10m及以上直徑豎井的開挖，深度可達(dá)1000米；開挖、出渣、支護(hù)同步進(jìn)行，施工效率高；自帶導(dǎo)孔開挖功能，導(dǎo)孔、擴(kuò)挖同步進(jìn)行，一次成井；成井精度高；遠(yuǎn)程控制、全自動(dòng)化作業(yè)，機(jī)械化程度高，井下施工人員少，降低施工風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及豎井鉆機(jī)，特別是指一種自帶先導(dǎo)孔開挖功能的新型豎井鉆機(jī)。

背景技術(shù)

豎井是洞壁直立的井狀管道，其井壁陡峭，近乎直立，被廣泛應(yīng)用于水利水電工程的取水、引水、通排風(fēng)、溜渣、補(bǔ)氣，具有占地面積小、對(duì)周邊施工干擾少等特點(diǎn)。然而，豎井施工空間小、工期長(zhǎng)、登高及臨邊作業(yè)多、通行不便，導(dǎo)致豎井施工的安全風(fēng)險(xiǎn)突出。

在豎井?dāng)嗝孑^大時(shí)，采用機(jī)械法一次成井需要的推進(jìn)力和扭矩非常大，并且全斷面開挖時(shí)由于沒有臨空面，破巖效果不理想，因此對(duì)于10m及以上直徑的豎井施工，往往需要采取分級(jí)開挖的形式。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出一種自帶先導(dǎo)孔開挖功能的新型豎井鉆機(jī)，解決了豎井一次成井破巖效果不理想的問題，可實(shí)現(xiàn)先導(dǎo)孔開挖和擴(kuò)孔同時(shí)進(jìn)行的功能，可提前探測(cè)地層，擴(kuò)挖時(shí)已形成臨空面，提高擴(kuò)挖效率，降低施工周期；并且可利用先導(dǎo)孔集渣、導(dǎo)向，有效解決了超前探測(cè)、開挖、出渣、成井垂直度的難題。該豎井鉆機(jī)自動(dòng)化作業(yè)程度高，井下施工人員少，安全性高，開挖、出渣、支護(hù)同步進(jìn)行，施工效率高，為大直徑深井施工一次成井提供了可能。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種自帶先導(dǎo)孔開挖功能的新型豎井鉆機(jī)，包括中心立柱，所述的中心立柱的前端與先導(dǎo)孔推進(jìn)系統(tǒng)連接，先導(dǎo)孔推進(jìn)系統(tǒng)與先導(dǎo)孔開挖系統(tǒng)連接，先導(dǎo)孔開挖系統(tǒng)與先導(dǎo)孔支護(hù)系統(tǒng)連接，中心立柱的中段設(shè)有最終井開挖系統(tǒng)、最終井推進(jìn)系統(tǒng)和最終井支護(hù)系統(tǒng)。

所述的先導(dǎo)孔開挖系統(tǒng)包括開挖刀盤I和主驅(qū)動(dòng)I，開挖刀盤I連接在主驅(qū)動(dòng)I的前端，主驅(qū)動(dòng)I與先導(dǎo)孔支護(hù)系統(tǒng)連接。

所述的先導(dǎo)孔開挖系統(tǒng)上設(shè)有先導(dǎo)孔出渣系統(tǒng)，先導(dǎo)孔出渣系統(tǒng)包括吸漿管，吸漿管設(shè)在先導(dǎo)孔開挖系統(tǒng)的開挖刀盤I上，吸漿管通過回轉(zhuǎn)接頭與泥漿泵連通，泥漿泵通過泥漿管與泥水分離系統(tǒng)連通。

所述的先導(dǎo)孔推進(jìn)系統(tǒng)包括推進(jìn)油缸I，推進(jìn)油缸I一端與中心立柱連接，另一端與先導(dǎo)孔開挖系統(tǒng)連接，中心立柱的前端設(shè)有穩(wěn)定器I。

所述的先導(dǎo)孔支護(hù)系統(tǒng)包括護(hù)盾I，先導(dǎo)孔開挖系統(tǒng)和先導(dǎo)孔推進(jìn)系統(tǒng)設(shè)在護(hù)盾I內(nèi)。

所述的最終井開挖系統(tǒng)包括開挖刀盤II和主驅(qū)動(dòng)II，開挖刀盤II為錐形，開挖刀盤II與主驅(qū)動(dòng)II連接，主驅(qū)動(dòng)II與中心立柱連接。

所述的中心立柱內(nèi)設(shè)有最終井出渣系統(tǒng)，最終井出渣系統(tǒng)包括吊桶II，吊桶II位于中心立柱內(nèi)部，吊桶II與卷?yè)P(yáng)機(jī)連接，主機(jī)系統(tǒng)上方設(shè)有渣土轉(zhuǎn)運(yùn)裝置。

所述的最終井推進(jìn)系統(tǒng)位于最終井開挖系統(tǒng)的前端。

所述的最終井推進(jìn)系統(tǒng)包括撐靴，撐靴滑動(dòng)連接在中心立柱上，撐靴與推進(jìn)油缸II連接，推進(jìn)油缸II與中心立柱連接，中心立柱上設(shè)有穩(wěn)定器II。

所述的最終井支護(hù)系統(tǒng)包括護(hù)盾II，最終井開挖系統(tǒng)設(shè)在護(hù)盾II內(nèi)，護(hù)盾II與中心立柱連接，護(hù)盾II的后端設(shè)有錨桿鉆機(jī)、管片拼裝機(jī)、吊機(jī)和注漿系統(tǒng)。

所述的最終井支護(hù)系統(tǒng)的后端設(shè)有后配套系統(tǒng)，后配套系統(tǒng)包括設(shè)備平臺(tái)和吊盤，設(shè)備平臺(tái)固定在中心立柱的中段，吊盤位于中心立柱的后部，吊盤上設(shè)有風(fēng)、水、電和動(dòng)力模塊。

井口處設(shè)有提升系統(tǒng)，提升系統(tǒng)包括井架，井架上設(shè)有提升天輪。