CN113443535B - 用于井道施工的下延式升降设备及其安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于井道施工的下延式升降设备及其安装方法，吊笼顶部的动力机构驱动吊笼沿轨道上下升降，通过伸缩平台将标准节伸出输送至轨道下方，以随着井道向下挖掘而同步向下延伸轨道，通过吊笼升降实现轨道向下延伸安装、人员上下、物资输送、和设备运输，无需在地面设置动力机构，通过悬挂机构和附墙架固定支撑竖井升降设备，同时承载设备自重和载重，结构简单，操作方便，能够减少施工工作量，节约能源，降低施工成本，缩短施工周期，安全系数高。

Description

用于井道施工的下延式升降设备及其安装方法

技术领域

本发明属于井道、隧道、竖井等工程施工机械设备制造技术领域，具体涉及一种用于井道施工的下延式升降设备及其安装方法。

背景技术

传统井道、隧道、竖井等工程施工中一般按照从上往下的方向挖掘，挖掘过程中人员、物资和施工设备的垂直运输工作通常依靠人工手动搭建脚手架楼梯来完成，挖掘到井道底部时再进行井道底面被覆施工，完成地面硬化后再架设垂直运输设备，存在安全隐患、人员体力消耗大、施工效率低下等问题；而随着交通的高速发展，对隧道施工人员、货物垂直运输的安全性、方便性、经济性及效率提出了更高的要求；现有技术中的竖井升降设备一般在井口位置组装升降轨道，再将组装后的轨道整体向下推进，需在井口设置体积庞大且笨重的支架系统，在地面上设置轨道推进动力装置，在罐笼上设置罐笼升降动力装置，并设置大密度的扶墙架，通过支架系统和扶墙架固定支撑竖井升降设备，结构复杂，同时承载设备自重和载重，能源动力消耗多，工程施工工作量大，操作繁琐，成本投入高，耗费时间长。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供一种结构简单，操作方便，能够减少施工工作量，节约能源，降低施工成本，缩短施工周期，用于井道施工的下延式升降设备及其安装方法。

本发明所采用的技术方案为：

一种用于井道施工的下延式升降设备，包括有轨道、吊笼和动力机构；

轨道通过一个或多个悬挂机构固定支撑安装；

轨道包括有轨道初始段和若干段标准节，若干段标准节依次固定连接于轨道初始段下方；

动力机构设置于吊笼顶部；

吊笼配合安装于轨道上，并能够由动力机构驱动沿轨道上下升降；

吊笼内部设置有能够载运标准节的伸缩平台，伸缩平台能够沿水平方向伸出至吊笼外部，将标准节输送至轨道下方；

标准节能够固定连接至轨道下端，使得轨道能够持续延长至设计深度。

所述轨道前侧面设置有传动齿条，轨道前侧面下端设置有机械下限位结构；动力机构固定安装于吊笼顶部上方；动力机构后侧面中部设置有传动齿轮、上下两端均设置有滑轮装置，动力机构通过传动齿轮与传动齿条传动安装，并通过滑轮装置滑动安装于轨道前侧。

所述动力机构包括有一竖直方向的支撑骨架，吊笼顶板中部设置有一纵向的上槽口，支撑骨架底端通过底座固定安装于上槽口内；伸缩平台包括有一水平方向的滑台；滑台两侧对称设置有滚轮装置和导轮装置，吊笼底板中部设置有一纵向的下槽口，下槽口两侧设置有一对滑轨，滑台通过滚轮装置和导轮装置滑动配合安装在滑轨上；吊笼前侧壁设置有吊笼门，吊笼后侧壁中部设置有窗口，滑台能够沿滑轨从窗口滑移伸展至吊笼外部或者收缩至吊笼内部；窗口高度大于标准节高度；滑台后段上方设置有标准节定位柱。

一对滑轨为一对相向设置的横置U形外槽体结构；滑台两侧设置有一对横置U形内槽体，滑台通过内槽体滑动安装于外槽体内；滚轮装置包括有对称设置于外槽体内部的滚轮，滚轮通过滚轮座转动安装于外槽体竖直侧壁上，滚轮直径小于内槽体内侧壁高度，滑台通过内槽体的上折边座落于滚轮上；

导轮装置包括对称设置于滑台两侧前端的一对横向导向轮、和一对竖向导向轮，内槽体对应于横向导向轮的位置上设置有豁口，横向导向轮直径小于或者等于外槽体内侧壁高度，横向导向轮座落在一对外槽体内底面上；竖向导向轮外端抵在外槽体内侧面上；

一对滑轨后端伸出至吊笼外部一段距离，滑轨后端上方设置有外护栏；一对滑轨的内端均设置有内行程限位柱，吊笼底板前侧边对应于下槽口中部的位置设置有内行程限位开关；吊笼底板后侧外部设置有外行程外限位结构，滑台底部下方设置有外行程内限位结构；

滑台中部两侧设置有竖直向上延伸的内护栏，内护栏上设置有工作位置限位结构。

所述外行程外限位结构为截面为横置L形的卡钩，外行程内限位结构为滑台底面向下凸起的一根截面为横置U形的横梁；

工作位置限位结构包括有四个限位块，四个限位块分别设置于滑台两侧内护栏的上下两端；

内槽体、外槽体上还设置有能够插入锁止销的锁止销孔。

所述支撑骨架上部前侧安装有电机减速机，电机减速机的输出轴沿水平方向延伸穿过支撑骨架后连接至传动齿轮；

支撑骨架中部设置有防坠安全器、减速限位结构、上下限位结构和极限限位结构；

支撑骨架下部后侧设置有防脱轨装置；

支撑骨架顶部前侧设置有防雨盖，支撑骨架顶部后侧设置有称重系统；

底座上方设置有控制箱。

每段标准节由四根竖直支撑柱、多根水平连杆和多根倾斜连杆构成的组合结构，每段标准节顶端的水平连杆通过螺栓固定连接在上一段标准节底端的水平连杆上；每段标准节前侧面中部固定设置一根竖直齿条，每根竖直齿条上端固定连接于上一段标准节的竖直齿条底端，若干段标准节的竖直齿条依次首尾连接构成整体传动齿条；

每根竖直齿条的底端和顶端均设置有销孔，销孔内设置有弹性销，每根竖直齿条的顶端通过弹性销固定连接至上一段标准节的竖直齿条底端。

滑轮装置包括对称设置于支撑骨架后部两侧的滑轮架，每侧滑轮架的每端分别设置有一组滑轮组，每组滑轮组包括有三个滑轮，三个滑轮配合安装在标准节的前侧竖直支撑柱的前侧和左右两侧；

滑轮架上还设置有防脱钩结构。

每个悬挂机构包括四根沿水平方向延伸的水平支撑钢管，每根水平支撑钢管前端通过管扣件固定连接于轨道上，每根水平支撑钢管后端设置有预埋固定件；四根水平支撑钢管通过竖直连杆和横向连接钢管固定连接组合构成框架式悬挂架；

所述预埋固定件为穿墙螺栓、化学螺栓或者膨胀螺栓；

多个悬挂机构之间还间隔设置有多个沿水平方向延伸的附墙架，每个附墙架后端固定于井道内壁上；

每个附墙架包括有两根水平支撑钢管，两根水平支撑钢管通过横向连接钢管固定连接。

本发明还涉及一种用于上述井道施工的下延式升降设备的安装方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1，在井道内壁上预埋螺栓；

S2，在井道内壁上通过支撑架螺栓固定安装悬挂机构，通过悬挂机构下方三米处的预埋螺栓安装第一道附墙架；

S3，通过悬挂机构固定安装七段标准节，构成轨道初始段，并将轨道初始段与第一道附墙架固定连接；

S4，在井道口安装登机平台；

S5，在地面组合安装动力机构和吊笼，并将动力机构通过底座固定连接在吊笼顶部；

S6，在轨道初始段安装减速限位触板、极限限位触板和上极限碰块；将吊笼通过动力机构安装于轨道初始段前侧；

S7，调试滑轮装置；运行自检；

S8，在吊笼内部灌入标准节，通过伸缩平台上的标准节定位柱限位固定；

S9，随着井道的持续下挖，控制动力机构驱动吊笼沿轨道初始段运行下降至轨道初始段下端；

S10，拉出锁止销，控制动力机构驱动伸缩平台沿滑轨滑动伸出至吊笼后侧，直到伸缩平台上的标准节位于轨道初始段下方；

S11，控制动力机构驱动吊笼和伸缩平台微动，使得标准节的上端靠近轨道初始段最下层标准节的下端，并对齐；

S12，将标准节上端前后两侧的水平连杆通过螺栓固定连接在轨道初始段最下层标准节下端前后两侧的水平连杆上；

S13，伸缩平台沿滑轨滑动收缩至吊笼内部，吊笼沿轨道运行上升至登机平台位置，以便再次灌入标准节；

S14，连续下延加装三段标准节后，加装一道附墙架；

S15，每隔30米安装一道悬挂机构；

S16，重复操作S8～S15；

S17直至轨道延伸至目标深度，加装一节带机械下限位结构的标准节，施工完成，轨道与吊笼投入正常运行使用。

本发明的有益效果为：

一种用于井道施工的下延式升降设备及其安装方法，随着井道向下挖掘而同步向下延伸轨道，通过吊笼升降实现轨道向下延伸安装、人员上下、物资输送、和设备运输，无需在地面设置动力机构，可以适应任意深度井道工程施工需求；通过悬挂机构系统和附墙架固定支撑竖井升降设备，轨道重量、吊笼重量及载重全部由井道侧壁支撑承载，结构简单，操作方便，能够减少施工工作量，节约能源，降低施工成本，缩短施工周期，安全系数高。

附图说明

图1是本发明用于井道施工的下延式升降设备立体结构示意图；

图2是本发明用于井道施工的下延式升降设备俯视平面结构放大示意图；

图3是本发明用于井道施工的下延式升降设备通过吊笼向下运输延伸安装标准节时正视平面结构放大示意图；

图4是本发明用于井道施工的下延式升降设备在吊笼上升至轨道顶部后视平面结构放大示意图；

图5是本发明用于井道施工的下延式升降设备的轨道通过悬挂机构和附墙架悬挂支撑安装在建筑物竖井、工矿井道或者隧道等工程施工场所内侧壁上的平面结构放大示意图；

图6是本发明用于井道施工的下延式升降设备的轨道、悬挂机构和附墙架立体结构放大示意图；

图7是本发明用于井道施工的下延式升降设备的轨道立体结构放大示意图；

图8是本发明用于井道施工的下延式升降设备的标准节安装连接立体结构放大示意图；

图9是本发明用于井道施工的下延式升降设备的弹性销立体结构放大示意图；

图10是本发明用于井道施工的下延式升降设备的吊笼与动力机构安装连接立体结构放大示意图；

图11是本发明用于井道施工的下延式升降设备的吊笼与动力机构平面结构放大示意图；

图12是图11的左视图；

图13-图15是本发明用于井道施工的下延式升降设备的动力机构立体结构放大示意图；

图16是本发明用于井道施工的下延式升降设备的油轮装置立体结构放大示意图；

图17是本发明用于井道施工的下延式升降设备的动力机构平面结构放大示意图；

图18是图17的左视图；

图19是图17的后视图；

图20是本发明用于井道施工的下延式升降设备在伸缩平台收缩至吊笼内部时立体结构放大示意图；

图21是本发明用于井道施工的下延式升降设备在伸缩平台收缩至吊笼内部时平面结构放大示意图；

图22-图23是本发明用于井道施工的下延式升降设备在伸缩平台伸出至吊笼外部时立体结构放大示意图；

图24是本发明用于井道施工的下延式升降设备在伸缩平台伸出至吊笼外部时平面结构放大示意图；

图25是图24的局部放大示意图；

图26是本发明用于井道施工的下延式升降设备的伸缩平台立体结构放大示意图；

图27是本发明用于井道施工的下延式升降设备的限位结构与标准节立体结构放大示意图；

图28是本发明用于井道施工的下延式升降设备的限位结构和标准节结构放大示意图；

图29是本发明用于井道施工的下延式升降设备的动力机构称重系统结构放大示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

当组件被称为“固定于”、“连接”、“设置于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。本文所使用的术语“竖直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

如图1所示，本发明提供一种用于井道施工的下延式升降设备，关键核心技术方案是设置轨道5、吊笼1和动力机构2；

其中，轨道5通过一个或多个悬挂机构4固定支撑安装在建筑物竖井、工矿井道或者隧道等工程施工场所的内侧壁10上，悬挂机构4的具体数量根据工程施工深度进行适应性布置；例如可以在建筑物竖井、工矿井道或者隧道等工程施工场所每30米加装一道悬挂机构，每道悬挂机构可以包括1～3个悬挂支撑架。

轨道5由轨道初始段和若干段标准节8组合构成，若干段标准节8依次固定连接于轨道初始段的下方，每段标准节8的顶部固定连接于其上方相邻段标准节的底部，使得轨道能够持续延长至设计深度。

动力机构2设置于吊笼1的顶部，本发明用于井道施工的下延式升降设备只需要在吊笼1的顶部设置一套动力机构2，即能够满足吊笼升降、人员操作和轨道施工的所有动力需求，无需在地面再设置其他动力机构，结构简单紧凑，零部件数量少，生产制造、安装调试工艺简化，周期短，成本低；

吊笼1滑动配合安装于轨道5上，并且由动力机构2提供动力，驱动吊笼1沿着轨道5上下升降，操作方便，稳定可靠；

在吊笼1的内部设置一伸缩平台9，通过伸缩平台9载运标准节8，伸缩平台9滑动安装于吊笼1的内部，伸缩平台9可以沿水平方向伸出至吊笼1的后侧外部或者收缩回吊笼1的内部。随着建筑物竖井、工矿井道或者隧道等工程施工场所的施工深度不断加深，同步向下延伸轨道，吊笼内部通过伸缩平台装载标准节后从轨道顶端向下输送轨道底端，伸缩平台向后水平伸出，使得标准节位于轨道下方，再微调吊笼上升至标准节与轨道下端对接，将标准节固定安装连接至轨道下端后，即实现轨道向下持续延长伸展安装，同时满足人员上下、物资输送和设备运输的需求，无需在地面设置动力机构，通过悬挂机构系统和附墙架固定支撑竖井升降设备，轨道重量、吊笼重量及载重全部由井道侧壁支撑承载，同时承载设备自重和载重，结构简单，操作方便，能够减少施工工作量，节约能源，降低施工成本，缩短施工周期，安全系数高。

进一步地，在轨道5的前侧面设置传动齿条51，在轨道5的前侧面下端设置一机械下限位结构7，为吊笼1提供机械下限位；动力机构2固定安装于吊笼1的顶部上方，通过动力机构2控制吊笼1沿轨道5上下升降，和控制伸缩平台9的滑动伸出或者收缩运行；在动力机构2的后侧面中部设置传动齿轮231，在动力机构2的上下两端均设置滑轮装置25，动力机构2通过传动齿轮231与传动齿条51啮合传动安装，并通过滑轮装置25滑动安装于轨道5的前侧，动力机构2驱动传动齿轮沿传动齿条旋转运动，同时滑轮装置沿轨道滑动，实现吊笼沿轨道的上下升降。

具体地，动力机构2设置一竖直方向的支撑骨架20，支撑骨架20的底端设置一底座201；在吊笼1的顶板中部设置一纵向的上槽口，支撑骨架20底端通过的底座201通过联结销1004固定安装于吊笼1的顶部上槽口内；伸缩平台的主要结构为一水平方向的滑台904；在滑台904的两侧对称设置滚轮装置和导轮装置，在吊笼1的底板中部设置一纵向的下槽口，在下槽口的内部两侧对称设置一对滑轨109，滑台904通过滚轮装置102和导轮装置905滑动配合安装在滑轨109上，伸缩平台能够通过滑台沿着滑轨从窗口滑移伸展至吊笼外部或者收缩至吊笼内部；在吊笼1的前侧壁和/或两侧都设置吊笼门，以便人员进出和装载标准节；在吊笼1的后侧壁中部设置一竖向的窗口，并且窗口的高度大于标准节的高度，使得装载有标准节的伸缩平台能够从窗口滑移伸展至吊笼外部；在滑台904的后段上方设置四个标准节定位柱902，标准节装载入吊笼内部伸缩平台上时，通过四个标准节定位柱902可以限位固定标准节，吊笼沿轨道向下运行、伸缩平台向外滑移伸出时标准节不会位移。

进一步地，一对滑轨109为一对相向设置的横置U形外槽体结构；在滑台904的两侧设置一对横置U形内槽体907，滑台904通过内槽体907滑动安装于外槽体内；滚轮装置102包括有对称设置于外槽体内部的滚轮，滚轮通过滚轮座转动安装于外槽体的竖直侧壁上，滚轮的直径小于内槽体的内侧壁高度，滑台904通过内槽体的上折边座落于滚轮上；导轮装置包括对称设置于滑台两侧前端的一对横向导向轮、和一对竖向导向轮，内槽体对应于横向导向轮的位置上设置有豁口，横向导向轮直径小于或者等于外槽体内侧壁高度，横向导向轮座落在一对外槽体内底面上；竖向导向轮外端抵在外槽体内侧面上；伸缩平台滑移时，滚轮、横向导向轮和竖向导向轮同时作旋转运动，减少摩擦阻力，通过滚轮装置102和导轮装置905确保伸缩平台滑移运行平稳。

一对滑轨109的后端伸出至吊笼1的外部一段距离，在一对滑轨109的后端上方设置外护栏110，进一步为伸缩平台、标准节和操作人员提供安全防护；在一对滑轨的内端均设置内行程限位柱106，通过内行程限位柱106为伸缩平台向吊笼内部收缩滑移提供内行程最内点位置机械限位；在吊笼底板前侧边对应于下槽口中部的位置设置一内行程限位开关107，通过内行程限位开关107为伸缩平台向吊笼内部收缩滑移提供内行程最内点位置的行程控制信号。

在吊笼底板后侧外部设置外行程外限位结构，滑台底部下方设置有外行程内限位结构；外行程外限位结构在吊笼底板后侧边对应于窗口的位置对称设置两个为截面为横置L形的卡钩101，外行程内限位结构为滑台底面向下凸起的一根截面为横置U形的横梁908；伸缩平台滑移伸出至吊笼后侧时，卡钩101与横梁908配合提供外行程最外点位置限位。

在滑台中部两侧都设置竖直向上延伸的内护栏903，在滑台中部两侧对称设置竖直向上延伸的内护栏，确保操作人员人身安全；在内护栏903的上端设置工作位置限位结构906，工作位置限位结构906包括有四个限位块，四个限位块分别设置于滑台两侧内护栏的上下两端；每个限位块分别为一只圆形隔块，每只隔块通过一段固定座固定连接在内护栏外侧面上，并向内护栏后方凸起，构成四个正常工作限位点。伸缩平台滑移伸出至吊笼外部后侧时，通过限位块与吊笼侧壁立柱内侧面配合限位，将伸缩平台限位在工作位置上。

当伸缩平台向外伸出至轨道下方，对轨道加装标准节操作时，内护栏上的四个正常工作限位点先与吊笼进行触碰(此时伸缩平台的位置为伸缩平台上的标准节与实际对接的标准节的中心是对正状态的)，然后插入锁止平台锁止销后，可以进行加节作业。当栏杆上正常工作限位点损坏或未起作用时，伸缩平台最外终点限位可以保证平台不会继续推出至吊笼外。

伸缩平台滑移至外行程最外点位置和工作位置的行程可以相同，也可以不相同。

在内槽体、外槽体上还设置锁止销孔，通过锁止销孔插入锁止销108，确保标准节装载和安装连接过程中伸缩平台不会位移，安全系数高。

进一步地，在支撑骨架20的上部前侧安装电机减速机23，电机减速机23的输出轴沿水平方向延伸穿过支撑骨架20后连接至传动齿轮231，为传动齿轮231提供动力；本例并列设置两台电机减速机23，通过两台电机减速机23同步驱动两个传动齿轮231旋转，两个传动齿轮23同时与传动齿条51啮合传动，稳定可靠。

具体地，电机减速机23由电机232和减速机233组合构成，减速机233的输出轴沿水平方向延伸穿过支撑骨架20后连接至传动齿轮231，为传动齿轮231提供动力。

在吊笼1和动力机构2上设置多重安全保障措施，以确保吊笼上下升降稳定、可靠，安全系数高；例如在支撑骨架的中部设置防坠安全器28，以及限位结构22等；

在支撑骨架下部后侧设置防脱轨装置29；

在支撑骨架的顶部后侧设置称重系统27；

在支撑骨架上方设置一防雨盖24；

在底座上方设置控制箱21。

防坠安全器直接采用市场上销售的现有技术产品，例如：采用TOP-DOWN施工升降机型号：SC100-45-FC-LS(其中S为施工升降机，C为齿轮齿条，100为载重1000KG，如果是200的话就是2000KG，FC为变频调速，LS为低速)，防坠器为SAJ30-1.2,标定动作速度为0.90m/s,(其中30为制动载荷3000KG，1.2(m/s)为最大制动速度，标定动作速度正常速度+0.3m/s，如SC100-45-FC-LS的速度为35m/min，35/60+0.3＝0.9)，防坠器生产厂家为上海市建筑科学院科技发展有限公司，简称上海建科院；具体可以选择上海建科院的《CN201410061717.7一种低速防坠安全器》、《CN201620062273.3防坠安全器及防坠安全器组件》、《CN201420078332.7一种低速防坠安全器》或者《CN201420361079.6防坠安全器》等现有技术中的成熟产品。

在支撑骨架下部后侧设置一防脱轨装置29，以保证吊笼沿轨道运行，并且防止吊笼意外坠落；特别是需要在轨道下端向下延伸增加标准节的时候，吊笼在运行至已安装好的轨道下端时，如果发生误操作或者吊笼不受控制等意外因素，吊笼仍然继续向下运行会脱开轨道造成吊笼掉落危险，防脱轨装置可以防止吊笼意外坠落；防脱轨装置可以直接采用现有技术中的成熟技术方案，例如现有技术中的列车运行防脱轨装置、电梯门扇防脱轨装置、起重机防脱轨装置、防止升降机吊篮脱轨装置城际高速铁路用防脱轨装置等成熟产品。

在支撑骨架上位于防坠安全器与防脱轨装置之间的位置还设置限位结构22，限位结构22包括减速限位结构223、上下限位结构222和极限限位结构221等结构，通过减速限位触板225，和上下限位及极限限位触板224配合构成；

在轨道顶端的相邻两段标准节和轨道底端的相邻两段标准节连接处分别安装一套上下限位及极限限位触板224和减速限位触板225，减速限位结构223、上下限位结构222和极限限位结构221(根据需要可增加交流极限限位开关)均安装在防坠完全器的安装板上；当吊笼向上(或向下)运行至标准节顶部(或底部)时，安装在防坠器安装板上的上下、极限及减速限位会与相对应的上下限位、极限限位触板及减速限位触板触碰，碰撞先后顺序为：减速限位先触碰，吊笼会由正常的速度进行减速，然后上限位(下限位)触碰后，吊笼会停止运行，当上限位(下限位)无法使吊笼停止时，吊笼会继续运行，直至碰撞到极限限位触板，此时吊笼会断电并停止。

称重系统27由传感器271、带微动的传动板273、上横梁272等组成，动力机构2的驱动单元产生的提升力依靠带微动的传动板273通过传感器271传至动力机构的支撑骨架上再传至吊笼上，当吊笼超载时，传感器会给信号，控制吊笼不能运行。称重系统可以直接采用现有技术中的升降梯称重系统技术结构。

在支撑骨架上方设置一防雨盖24，防止雨水、灰尘等掉落至动力机构内部，确保机构运行稳定可靠。

在底座2011上方设置控制箱21；动力驱动单元的底座201是一个由型钢组成的框架结构2011，框架结构2011与吊笼的顶部连接后，再将下盖板2012盖在框架结构2011上，以防尘防水；控制箱21固定安装于下盖板2012上方，通过控制箱控制吊笼、伸缩平台的运行状态和行程；在吊笼内部笼内电箱103，笼内电箱103连接至控制箱，操作人员在吊笼内部即可操作控制。

进一步地，每段标准节8由四根圆钢管形竖直支撑柱、多根水平连杆和多根倾斜连杆固定连接组合构成，每段标准节顶端的水平连杆通过标准节安装螺栓801固定连接在上一段标准节底端的水平连杆上；在每段标准节前侧面中部通过齿条连接螺栓803固定安装一根竖直齿条802，将每根竖直齿条802的上端固定连接于上一段标准节的竖直齿条底端，若干段标准节802的竖直齿条依次首尾连接构成整体传动齿条51；

具体地，在每根竖直齿条802的底端和顶端均设置一竖直销孔，在销孔内设置一弹性销804，每根竖直齿条的顶端通过弹性销804固定连接至上一段标准节的竖直齿条底端。

弹性销为一弹性圆柱销，弹性圆柱销通过上下贯穿的开口槽8041构成能够弹性膨胀或者收缩的弹性销。

进一步地，动力机构2上下两端的滑轮装置25首先在支撑骨架上下两端分别设置一滑轮架254，在滑轮架两端分别安装一组滑轮组，每组滑轮组包括有前上滚轮251、后上滚轮253和侧滚轮252三个滑轮，每组滑轮组的三个滑轮分别夹持配合安装在标准节的前侧相应竖直支撑柱的前侧面和左右两侧面上，平衡稳定性能好；

在滑轮架上还设置一防脱钩结构26，通过防脱钩保证在动力机构驱动吊笼单元向上持续上升至脱离标准节，或都由于滚轮装置系统失效造成支撑骨架倾斜时，动力机构不能脱离标准节，以确保吊笼正常工作。

防脱钩结构也可以直接采用现有技术中的升降梯等产品中的防脱钩结构。

再进一步地，悬挂机构4的具体结构如下：

每个悬挂机构4首先设置四根沿水平方向延伸的水平支撑钢管1001，在每根水平支撑钢管1001前端设置管扣件1002，悬挂机构4通过管扣件1002和管扣安装螺栓1005固定连接在轨道的竖直支撑柱上；在每根水平支撑钢管1001后端固定连接预埋固定件1006，预埋固定件1006预埋在建筑物竖井、工矿井道或者隧道等侧壁内，悬挂机构通过预埋固定件1006固定悬挂支撑安装在建筑物竖井、工矿井道或者隧道等工程施工场所的内侧壁10上，四根水平支撑钢管1001通过竖直连杆1003和横向连接钢管1004固定连接组合构成框架式悬挂架；预埋固定件1006可以采用穿墙螺栓、化学螺栓或者膨胀螺栓；使得轨道重量、吊笼重量及载重全部由井道侧壁支撑承载，即轨道重量、吊笼重量及载重全部卸到竖井水泥结构上去，此结构原则上可以井深达到任意深度。

并在多个悬挂机构4之间还间隔设置有多个沿水平方向延伸的附墙架3，每个附墙架3的后端也固定于井道内壁10上。

每个附墙架3的机械结构与悬挂机构4的单层机械结构相同，即首先设置两根水平支撑钢管1001，两根水平支撑钢管1001通过横向连接钢管1004固定连接构成附墙架3，每根水平支撑钢管1001的前端设置管扣件1002，附墙架3也通过管扣件1002和管扣安装螺栓1005固定连接在轨道的竖直支撑柱上；在每根水平支撑钢管1001后端固定连接预埋固定件1006，预埋固定件1006预埋在建筑物竖井、工矿井道或者隧道等侧壁内，附墙架3也通过预埋固定件1006固定悬挂支撑安装在建筑物竖井、工矿井道或者隧道等工程施工场所的内侧壁10上；通过悬挂机构系统和附墙架同时固定支撑竖井升降设备，进一步提高结构稳定性，系统运行安全可靠。

附墙架的数量与间隔具体如下：在悬挂机构下方3米处安装第一道附墙架，轨道继续向下延伸每隔4.5米加装一道附墙架。本例中每节标准节高度为一米五，即轨道每向下延伸4.5米加装一道附墙架。

再进一步地，本发明用于井道施工的下延式升降设备在建筑物竖井、工矿井道或者隧道等工程施工场所的井道顶部位于轨道外侧位置设置一登机平台6，在登机平台上设置楼层门61；在吊笼1的侧壁上设置吊笼门101，通过吊笼门可以提供人员、设备、物资和标准节等进出通道；

并且吊笼1的宽度大于等于轨道5宽度的三倍，吊笼沿横向伸出至轨道两侧外部的部分构成操作人员升降操作空间；动力机构2设置于吊笼1的上方中部，伸缩平台9设置于吊笼1的内底板中部，机构运行稳定可靠；在吊笼1的顶部四周都设置防护栏，为动力机构提供安全防护；在吊笼1的后侧壁上部再设置辅助滑钩104，吊笼通过辅助滑钩配合限位卡钩在轨道上。

在吊笼1的顶部一侧或者两侧都可以设置天窗111，可以用于动力机构、吊笼、笼内电箱等安装连接通道；当吊笼尺寸足够大，天窗111的尺寸大于标准节8的尺寸时，可以将标准节8从吊笼的顶部天窗111吊装灌入至吊笼内部；标准节也可直接从吊笼门推入至吊笼内部；并通过标准节定位柱902将标准节限位固定在伸缩平台后部。

本发明用于上述井道施工的下延式升降设备的具体安装方法，包括以下步骤：

S1，在井道内壁上预埋螺栓；

S2，在井道内壁上通过支撑架螺栓固定安装悬挂机构，通过悬挂机构下方三米处的预埋螺栓安装第一道附墙架；

S3，通过悬挂机构固定安装七段标准节，构成轨道初始段，并将轨道初始段与第一道附墙架固定连接；

S4，在井道口安装登机平台；

S5，在地面组合安装动力机构和吊笼，并将动力机构通过底座固定连接在吊笼顶部；

S6，在轨道初始段安装减速限位触板、极限限位触板和上极限碰块；将吊笼通过动力机构安装于轨道初始段前侧；

S7，调试滑轮装置；运行自检；

S8，在吊笼内部灌入标准节，通过伸缩平台上的标准节定位柱限位固定；

S9，随着井道的持续下挖，控制动力机构驱动吊笼沿轨道初始段运行下降至轨道初始段下端；

S10，拉出锁止销，控制动力机构驱动伸缩平台沿滑轨滑动伸出至吊笼后侧，直到伸缩平台上的标准节位于轨道初始段下方，并将锁止销插入工作位置锁止孔，使得伸缩平台限位在工作位置上；

S11，控制动力机构驱动吊笼和伸缩平台微动，使得标准节的上端靠近轨道初始段最下层标准节的下端，并对齐；

S12，将标准节上端前后两侧的水平连杆通过螺栓固定连接在轨道初始段最下层标准节下端前后两侧的水平连杆上；

S13，伸缩平台沿滑轨滑动收缩至吊笼内部，吊笼沿轨道运行上升至登机平台位置，以便再次灌入标准节；

S14，连续下延加装三段标准节后，加装一道附墙架，每隔4.5米设置一道附墙架；

S15，每隔30米安装一道悬挂机构；

S16，重复操作S8～S15；

S17直至轨道延伸至目标深度，即接近井底位置时，加装一节带机械下限位结构的标准节，施工完成，轨道与吊笼即可投入正常运行使用。

本例中所有螺栓均采用高强度螺栓。

本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于井道施工的下延式升降设备，其特征在于：包括有轨道、吊笼和动力机构；

轨道通过一个或多个悬挂机构固定支撑安装在建筑物竖井、工矿井道或者隧道工程施工场所的内侧壁上；

多个悬挂机构之间还间隔设置有多个沿水平方向延伸的附墙架；

每个悬挂机构包括四根沿水平方向延伸的水平支撑钢管，每根水平支撑钢管前端通过管扣件固定连接于轨道上，每根水平支撑钢管后端设置有预埋固定件；四根水平支撑钢管通过竖直连杆和横向连接钢管固定连接组合构成框架式悬挂架；

所述预埋固定件为穿墙螺栓、化学螺栓或者膨胀螺栓；

每个附墙架后端固定于井道内壁上；

每个附墙架包括有两根水平支撑钢管，两根水平支撑钢管通过横向连接钢管固定连接；

轨道包括有轨道初始段和若干段标准节，若干段标准节依次固定连接于轨道初始段下方；

动力机构设置于吊笼顶部；

吊笼配合安装于轨道上，并能够由动力机构驱动沿轨道上下升降；

吊笼内部设置有能够载运标准节的伸缩平台，伸缩平台能够沿水平方向伸出至吊笼外部，将标准节输送至轨道下方。

2.根据权利要求1所述用于井道施工的下延式升降设备，其特征在于：所述轨道前侧面设置有传动齿条，轨道前侧面下端设置有机械下限位结构；动力机构固定安装于吊笼顶部上方；动力机构后侧面中部设置有传动齿轮，动力机构上下两端均设置有滑轮装置，动力机构通过传动齿轮与传动齿条传动安装，并通过滑轮装置滑动安装于轨道前侧。

3.根据权利要求2所述用于井道施工的下延式升降设备，其特征在于：所述动力机构包括有一竖直方向的支撑骨架，吊笼顶板中部设置有一纵向的上槽口，支撑骨架底端通过底座固定安装于上槽口内；伸缩平台包括有一水平方向的滑台；滑台两侧对称设置有滚轮装置和导轮装置，吊笼底板中部设置有一纵向的下槽口，下槽口两侧设置有一对滑轨，滑台通过滚轮装置和导轮装置滑动配合安装在滑轨上；吊笼前侧壁设置有吊笼门，吊笼后侧壁中部设置有窗口，滑台能够沿滑轨从窗口滑移伸展至吊笼外部或者收缩至吊笼内部；窗口高度大于标准节高度；滑台后段上方设置有标准节定位柱。

4.根据权利要求3所述用于井道施工的下延式升降设备，其特征在于：所述一对滑轨为一对相向设置的横置U形外槽体结构；滑台两侧设置有一对横置U形内槽体，滑台通过内槽体滑动安装于外槽体内；滚轮装置包括有对称设置于外槽体内部的滚轮，滚轮通过滚轮座转动安装于外槽体竖直侧壁上，滚轮直径小于内槽体内侧壁高度，滑台通过内槽体的上折边座落于滚轮上；

导轮装置包括对称设置于滑台两侧前端的一对横向导向轮、和一对竖向导向轮，内槽体对应于横向导向轮的位置上设置有豁口，横向导向轮直径小于或者等于外槽体内侧壁高度，横向导向轮座落在一对外槽体内底面上；竖向导向轮外端抵在外槽体内侧面上；

所述一对滑轨后端伸出至吊笼外部一段距离，滑轨后端上方设置有外护栏；一对滑轨的内端均设置有内行程限位柱，吊笼底板前侧边对应于下槽口中部的位置设置有内行程限位开关；吊笼底板后侧外部设置有外行程外限位结构，滑台底部下方设置有外行程内限位结构；

滑台中部两侧设置有竖直向上延伸的内护栏，内护栏上设置有工作位置限位结构。

5.根据权利要求4所述用于井道施工的下延式升降设备，其特征在于：所述外行程外限位结构为截面为横置L形的卡钩，外行程内限位结构为滑台底面向下凸起的一根截面为横置U形的横梁；

工作位置限位结构包括有四个限位块，四个限位块分别设置于滑台两侧内护栏的上下两端；

内槽体、外槽体上还设置有能够插入锁止销的锁止销孔。

6.根据权利要求3所述用于井道施工的下延式升降设备，其特征在于：所述支撑骨架上部前侧安装有电机减速机，电机减速机的输出轴沿水平方向延伸穿过支撑骨架后连接至传动齿轮；

支撑骨架中部设置有防坠安全器、减速限位结构、上下限位结构和极限限位结构；

支撑骨架下部后侧设置有防脱轨装置；

支撑骨架顶部前侧设置有防雨盖，支撑骨架顶部后侧设置有称重系统。

7.根据权利要求1所述用于井道施工的下延式升降设备，其特征在于：每段标准节由四根竖直支撑柱、多根水平连杆和多根倾斜连杆构成的组合结构，每段标准节顶端的水平连杆通过螺栓固定连接在上一段标准节底端的水平连杆上；每段标准节前侧面中部固定设置一根竖直齿条，每根竖直齿条上端固定连接于上一段标准节的竖直齿条底端，若干段标准节的竖直齿条依次首尾连接构成整体传动齿条；

每根竖直齿条的底端和顶端均设置有销孔，销孔内设置有弹性销，每根竖直齿条的顶端通过弹性销固定连接至上一段标准节的竖直齿条底端。

8.根据权利要求7所述用于井道施工的下延式升降设备，其特征在于：滑轮装置包括对称设置于支撑骨架后部两侧的滑轮架，每侧滑轮架的每端分别设置有一组滑轮组，每组滑轮组包括有三个滑轮，三个滑轮配合安装在标准节的前侧竖直支撑柱的前侧和左右两侧；

滑轮架上还设置有防脱钩结构。

9.一种根据权利要求1所述用于井道施工的下延式升降设备的安装方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1，在井道内壁上预埋螺栓；

S2，在井道内壁上通过支撑架螺栓固定安装悬挂机构，通过悬挂机构下方三米处的预埋螺栓安装第一道附墙架；

S3，通过悬挂机构固定安装轨道初始段，并将轨道初始段与第一道附墙架固定连接；

S4，在井道口安装登机平台；

S5，在地面组合安装动力机构和吊笼，并将动力机构通过底座固定连接在吊笼顶部；

S6，在轨道初始段安装减速限位触板、极限限位触板和上极限碰块；将吊笼通过动力机构安装于轨道初始段前侧；

S7，调试滑轮装置；运行自检；

S8，在吊笼内部灌入标准节，通过伸缩平台上的标准节定位柱限位固定；

S9，随着井道的持续下挖，控制动力机构驱动吊笼沿轨道初始段运行下降至轨道初始段下端；

S10，拉出锁止销，控制动力机构驱动伸缩平台沿滑轨滑动伸出至吊笼后侧，直到伸缩平台上的标准节位于轨道初始段下方；

S11，控制动力机构驱动吊笼和伸缩平台微动，使得标准节的上端靠近轨道初始段最下层标准节的下端，并对齐；

S12，将标准节上端前后两侧的水平连杆通过螺栓固定连接在轨道初始段最下层标准节下端前后两侧的水平连杆上；

S13，伸缩平台沿滑轨滑动收缩至吊笼内部，吊笼沿轨道运行上升至登机平台位置，以便再次灌入标准节；

S14，连续下延加装三段标准节后，加装一道附墙架；

S15，每隔30米安装一道悬挂机构；

S16，重复操作S8～S15；

S17直至轨道延伸至目标深度，加装一节带机械下限位结构的标准节，施工完成，轨道与吊笼投入正常运行使用。

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