CN114164881A - 用于网格状地下建筑物下沉施工的主辅双挖掘装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于网格状地下建筑物下沉施工的主辅双挖掘装置，涉及地下建筑施工技术领域，建筑物包括墙和施工装置，施工装置包括挖掘装置和位于顶部的吊挂装置，挖掘装置包括主挖掘装置、辅挖掘装置和导轨罩，链刀挖掘装置包括链刀和驱动装置，链刀包括链条和安装在链条上的刀，链刀包括主挖掘装置中的主链刀和辅挖掘装置中的辅链刀，驱动装置包括主驱动装置和辅驱动装置，主驱动装置安装在需下沉部分的墙上方，辅驱动装置安装在需下沉部分的导轨罩上方，主链刀包络墙，辅链刀包络导轨罩；导轨罩位于建筑物外的墙的两侧，导轨罩包括辅导轨和面导轨罩，辅导轨包括侧导轨和底导轨，侧导轨和底导轨分别位于面导轨罩的两侧和底部。

Description

用于网格状地下建筑物下沉施工的主辅双挖掘装置

技术领域

本发明涉及地下建筑施工技术领域，具体是用于网格状地下建筑物下沉施工的主辅双挖掘装置。

背景技术

现有链刀挖掘底部岩土，整体下沉的技术方案，靠自重下沉，自身的重量全部压在底部链刀上，链刀易断且驱动功率大大增加；下降易产生倾斜，很难纠偏；不能控制下降速度即进刀量，下沉速度完成处于失控状态，刀头容易磨损。

现有利用链式挖掘装置挖掘建筑物底部岩土，进行下沉施工的，其链刀挖掘的区域覆盖建筑物的整个轮廓，但是导轨罩底部的岩土没法被直接清理，导轨罩的下沉是在建筑物下沉的带动下，导轨罩底部插入岩土而下沉，这样导轨罩容易损坏。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供用于网格状地下建筑物下沉施工的主辅双挖掘装置，来解决上述背景技术中提到的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：位于地下的建筑物包括墙和施工装置，施工装置包括挖掘装置和位于顶部的吊挂装置，挖掘装置包括主挖掘装置、辅挖掘装置和导轨罩，主挖掘装置和辅挖掘装置互相垂直成90度，主挖掘装置和辅挖掘装置包括链刀挖掘装置，链刀挖掘装置包括链刀和驱动装置，链刀包括链条和安装在链条上的刀，链刀包括主挖掘装置中的主链刀和辅挖掘装置中的辅链刀，驱动装置包括主驱动装置和辅驱动装置，主驱动装置安装在需下沉部分的墙上方，辅驱动装置安装在需下沉部分的导轨罩上方，主链刀包络墙，辅链刀包络导轨罩；导轨罩位于建筑物外的墙的两侧，导轨罩包括辅导轨和面导轨罩，辅导轨包括侧导轨和底导轨，侧导轨和底导轨分别位于面导轨罩的两侧和底部；通过吊挂装置将墙包括挖掘装置处于悬挂状态下，启动驱动装置，主链刀挖掘墙底部的岩土，由下往上运行的位于面导轨罩内的主链刀将已挖掘的岩土带至上方，在导轨上运行的辅链刀挖掘底导轨底部的岩土，由下往上运行的辅链刀将已挖掘的岩土带至上方，实现墙的下沉施工，下沉施工结束后，抽出链刀再完成后续施工，直至全部完成建筑物的全部施工。

作为本发明进一步的方案：所述的导轨罩外平面至主链刀顶部之间的间隙为C，辅链刀的宽度为B，则B的最小值等于C。

作为本发明进一步的方案：所述的墙包括纵墙和横墙，主链刀包括纵主链刀和横主链刀。

作为本发明进一步的方案：所述的建筑物为由若干纵墙和横墙组成的封顶沉井基础和封底沉井基础，封顶沉井基础为建筑物下沉到位后，直接进行封顶施工，封底沉井基础为建筑物下沉到位后，先挖掘建筑物内的岩土，再进行封底施工。

作为本发明进一步的方案：所述的建筑物为组合沉井基础，组合沉井基础的下方由若干个独立的口字桩组成，建筑物的上方是将各口字桩的纵墙与纵墙之间，横墙与横墙之间浇筑连接成一个整体。

作为本发明进一步的方案：所述的建筑物包括底板，墙包括外墙，外墙包括纵外墙和横外墙，挖掘装置中的主挖掘装置为横挖掘装置，主链刀由若干横主链刀组成，横主链刀横向包络纵外墙和底板；辅挖掘装置为纵挖掘装置，辅链刀为纵辅链刀，导轨罩为面导轨罩，纵辅链刀纵向包络面导轨罩；通过吊挂装置将建筑物处于悬挂状态下，启动驱动装置，链刀挖掘底部的岩土，由下往上运行的链刀将已挖掘的岩土带至上方，实现建筑物的整体下沉施工。

作为本发明进一步的方案：所述的链刀磨损时，刀是在顶部进行更换的。

作为本发明进一步的方案：所述的吊挂装置包括钢绞线液压升降千斤顶，千斤顶采用穿芯式结构液压提升器作为升降机具，液压升降器两端的楔形锚具具有单向自锁作用，当锚具工作时，会自动锁紧钢绞线，锚具不工作时，放开钢绞线，钢绞线可上下活动，若干千斤顶是同步缓慢升降的，墙是在悬挂状态下下沉的。由于其自身的巨大自重，难以产生偏移。

作为本发明进一步的方案：所述的墙在进行沉墙施工时，是通过控制吊挂装置的下降速度来满足不同的地质条件。

综上所述，墙是三墙合一结构，特别容易采用装配式建筑，可以将地下结构中永久性的顶板、楼层板或者梁作为支护，沉墙基础用墙下条形基础替代传统的桩基，还可以起到止水帷幕的作用，是一种无基坑、无支护的快速沉墙施工法。

本发明，由于增加了吊挂装置，下沉速度可控，与现有技术相比具有以下的优势：1）由于处于悬挂状态，底部压在链刀上的铅直力极小，使链刀的受力较小，驱动力急剧下降；2）由于是多点吊挂，容易实现同步下降，庞大的自重不可能产生倾斜，所以无需纠偏；3）由于下降速度可控，对于不同的地质条件（如鹅卵石和孤石），可根据需要设计成不同的进刀量，即不同的下降速度，刀头不容磨损，使用寿命大大增加。

本发明，挖掘装置包括主挖掘装置和辅挖掘装置，主挖掘装置是挖掘墙底部的岩土，辅挖掘装置挖掘导轨罩底部的岩土，建筑和导轨罩底部的岩土被挖掘装置挖掘输送至地面，建筑和导轨罩能同步下沉，导轨罩在下沉过程中不会受到额外的阻力。

附图说明

图1是建筑物1的俯视图，也是建筑物1为网格状，由纵墙2X和横墙2Y组成的结构示意图；

图2是图1 的Ⅰ局部放大视图，也是主链刀6A包络墙2，辅链刀6B包络导轨罩4-3的结构示意图；

图3是在地面上建造建筑物1，在建筑物1上安装施工装置3的结构示意图；

图4是通过顶部吊挂装置3-1的吊挂牵引，通过挖掘装置4的链刀6对建筑物1轮廓区域的底部岩土的挖掘，使建筑物1轮廓框架下沉施工的结构示意图；

图5是建筑物1下沉到位后，拆除挖掘装置4的结构示意图；

图6是封顶沉井基础1A的结构示意图；

图7是封底沉井基础1B的结构示意图；

图8是组合沉井基础1C的结构示意图；

图9是口字桩1-1的俯视图；

图10是横挖掘装置4-1Y的横主链刀6AY横向包络纵外墙21X和底板1-2的结构示意图；

图11是外墙21包括纵外墙21X和横外墙21Y的结构示意图；

图中的1是建筑物；1A是封顶沉井基础；1B是封底沉井基础；1C是组合沉井基础；2是墙；2X是纵墙；2Y是横墙； 21是外墙；21X是纵外墙；21Y是横外墙；3是施工装置；3-1是吊挂装置；3-1A是钢绞线液压升降千斤顶；4是挖掘装置；4-1是主挖掘装置；4-2是辅挖掘装置；4-3是导轨罩；4-3-1是面导轨罩；4-1Y是横挖掘装置； 4-2X是纵挖掘装置； 5是链刀挖掘装置；5-1是驱动装置；5-1A是主驱动装置；5-1B是辅驱动装置；6是链刀，包括链条6-1和安装在链条6-1上的刀6-2；6-1是链条；6-2是刀；6A是主链刀；6B是辅链刀；6AX是纵主链刀；6AY是横主链刀；6BX是纵辅链刀；7是辅导轨；7-1是侧导轨；7-2是底导轨。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1～11本发明实施例中，位于地下的建筑物1包括墙2和施工装置3，施工装置3包括挖掘装置4和位于顶部的吊挂装置3-1，挖掘装置4包括主挖掘装置4-1、辅挖掘装置4-2和导轨罩4-3，主挖掘装置4-1和辅挖掘装置4-2互相垂直成90度，主挖掘装置4-1和辅挖掘装置4-2包括链刀挖掘装置5，链刀挖掘装置5包括链刀6和驱动装置5-1，链刀6包括链条6-1和安装在链条6-1上的刀6-2，链刀6包括主挖掘装置4-1中的主链刀6A和辅挖掘装置4-1中的辅链刀6B，驱动装置5-1包括主驱动装置5-1A和辅驱动装置5-1B，主驱动装置5-1A安装在需下沉部分的墙2上方，辅驱动装置5-1B安装在需下沉部分的导轨罩4-3上方，主链刀6A包络墙2，辅链刀6B包络导轨罩4-3；导轨罩4-3位于建筑物1外的墙2的两侧，导轨罩4-3包括辅导轨7和面导轨罩4-3-1，辅导轨7包括侧导轨7-1和底导轨7-2，侧导轨7-1和底导轨7-2分别位于面导轨罩4-3-1的两侧和底部；通过吊挂装置3-1将墙2包括挖掘装置4处于悬挂状态下，启动驱动装置5-1，主链刀6A挖掘墙2底部的岩土，由下往上运行的位于面导轨罩4-3-1内的主链刀6A将已挖掘的岩土带至上方，在导轨7上运行的辅链刀6B挖掘底导轨7-2底部的岩土，由下往上运行的辅链刀6B将已挖掘的岩土带至上方，实现墙2的下沉施工，下沉施工结束后，抽出链刀6再完成后续施工，直至全部完成建筑物1的全部施工。

所述的导轨罩4-3外平面至主链刀6A顶部之间的间隙为C，辅链刀6B的宽度为B，则B的最小值等于C。

需要说明的是：当导轨罩4-3的底部遇上鹅卵石或孤石时，可以通过辅链刀6B进行挖掘。

所述的墙2包括纵墙2X和横墙2Y，主链刀6A包括纵主链刀6AX和横主链刀6AY。

所述的建筑物1为由若干纵墙2X和横墙2Y组成的封顶沉井基础1A和封底沉井基础1B，封顶沉井基础1A为建筑物1下沉到位后，直接进行封顶施工，封底沉井基础1B为建筑物1下沉到位后，先挖掘建筑物1内的岩土，再进行封底施工。

所述的建筑物1为组合沉井基础1C，组合沉井基础1C的下方由若干个独立的口字桩1-1组成，建筑物1的上方是将各口字桩1-1的纵墙2X与纵墙2X之间，横墙2Y与横墙2Y之间浇筑连接成一个整体；口字桩1-1也可以是小截面建筑物1。

所述的建筑物1包括底板1-2，墙2包括外墙21，外墙21包括纵外墙21X和横外墙21Y，挖掘装置4中的主挖掘装置4-1为横挖掘装置4-1Y，主链刀6A由若干横主链刀6AY组成，横主链刀6AY横向包络纵外墙21X和底板1-2；辅挖掘装置4-2为纵挖掘装置4-2X，辅链刀6B为纵辅链刀6BX，导轨罩4-3为面导轨罩4-3-1，纵辅链刀6BX纵向包络面导轨罩4-3-1；通过吊挂装置3-1将建筑物1处于悬挂状态下，启动驱动装置5-1，链刀6挖掘底部的岩土，由下往上运行的链刀6将已挖掘的岩土带至上方，实现建筑物1的整体下沉施工。

所述的链刀6磨损时，刀6-2是在顶部进行更换的。

所述的吊挂装置3-1包括钢绞线液压升降千斤顶3-1A，钢绞线液压升降千斤顶3-1A采用穿芯式结构液压提升器作为升降机具，液压升降器两端的楔形锚具具有单向自锁作用，当锚具工作紧时，会自动锁紧钢绞线，锚具不工作松时，放开钢绞线，钢绞线可上下活动，若干钢绞线液压升降千斤顶3-1A是同步缓慢升降的，墙2是在悬挂状态下下沉的。由于其自身的巨大自重，难以产生偏移；由于其自身的巨大自重，难以产生偏移所以无需纠偏。

所述的墙2在进行沉墙施工时，是通过控制吊挂装置3-1的下降速度来满足不同的地质条件。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制，本发明中，还需要说明的是，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体成型连接，也可以是机械连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以通过具体情况理解术语在本发明中的具体含义。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.用于网格状地下建筑物下沉施工的主辅双挖掘装置，其特征是位于地下的建筑物（1）包括墙（2）和施工装置（3），施工装置（3）包括挖掘装置（4）和位于顶部的吊挂装置（3-1），挖掘装置（4）包括主挖掘装置（4-1）、辅挖掘装置（4-2）和导轨罩（4-3），主挖掘装置（4-1）和辅挖掘装置（4-2）互相垂直成90度，主挖掘装置（4-1）和辅挖掘装置（4-2）包括链刀挖掘装置（5），链刀挖掘装置（5）包括链刀（6）和驱动装置（5-1），链刀（6）包括链条（6-1）和安装在链条（6-1）上的刀（6-2），链刀（6）包括主挖掘装置（4-1）中的主链刀（6A）和辅挖掘装置（4-1）中的辅链刀（6B），驱动装置（5-1）包括主驱动装置（5-1A）和辅驱动装置（5-1B），主驱动装置（5-1A）安装在需下沉部分的墙（2）上方，辅驱动装置（5-1B）安装在需下沉部分的导轨罩（4-3）上方，主链刀（6A）包络墙（2），辅链刀（6B）包络导轨罩（4-3）；导轨罩（4-3）位于建筑物（1）外的墙（2）的两侧，导轨罩（4-3）包括辅导轨（7）和面导轨罩（4-3-1），辅导轨（7）包括侧导轨（7-1）和底导轨（7-2），侧导轨（7-1）和底导轨（7-2）分别位于面导轨罩（4-3-1）的两侧和底部；通过吊挂装置（3-1）将墙（2）包括挖掘装置（4）处于悬挂状态下，启动驱动装置（5-1），主链刀（6A）挖掘墙（2）底部的岩土，由下往上运行的位于面导轨罩（4-3-1）内的主链刀（6A）将已挖掘的岩土带至上方，在导轨（7）上运行的辅链刀（6B）挖掘底导轨（7-2）底部的岩土，由下往上运行的辅链刀（6B）将已挖掘的岩土带至上方，实现墙（2）的下沉施工，下沉施工结束后，抽出链刀（6）再完成后续施工，直至全部完成建筑物（1）的全部施工。

2.根据权利要求1所述的用于网格状地下建筑物下沉施工的主辅双挖掘装置，其特征是所述的导轨罩（4-3）外平面至主链刀（6A）顶部之间的间隙为C，辅链刀（6B）的宽度为B，则B的最小值等于C。

3.根据权利要求2所述的用于网格状地下建筑物下沉施工的主辅双挖掘装置，其特征是所述的墙（2）包括纵墙（2X）和横墙（2Y），主链刀（6A）包括纵主链刀（6AX）和横主链刀（6AY）。

4.根据权利要求3所述的用于网格状地下建筑物下沉施工的主辅双挖掘装置，其特征是所述的建筑物（1）为由若干纵墙（2X）和横墙（2Y）组成的封顶沉井基础（1A）和封底沉井基础（1B），封顶沉井基础（1A）为建筑物（1）下沉到位后，直接进行封顶施工，封底沉井基础（1B）为建筑物（1）下沉到位后，先挖掘建筑物（1）内的岩土，再进行封底施工。

5.根据权利要求4所述的用于网格状地下建筑物下沉施工的主辅双挖掘装置，其特征是所述的建筑物（1）为组合沉井基础（1C），组合沉井基础（1C）的下方由若干个独立的口字桩（1-1）组成，建筑物（1）的上方是将各口字桩（1-1）的纵墙（2X）与纵墙（2X）之间，横墙（2Y）与横墙（2Y）之间浇筑连接成一个整体。

6.根据权利要求3所述的用于网格状地下建筑物下沉施工的主辅双挖掘装置，其特征是所述的建筑物（1）包括底板（1-2），墙（2）包括外墙（21），外墙（21）包括纵外墙（21X）和横外墙（21Y），挖掘装置（4）中的主挖掘装置（4-1）为横挖掘装置（4-1Y），主链刀（6A）由若干横主链刀（6AY）组成，横主链刀（6AY）横向包络纵外墙（21X）和底板（1-2）；辅挖掘装置（4-2）为纵挖掘装置（4-2X），辅链刀（6B）为纵辅链刀（6BX），导轨罩（4-3）为面导轨罩（4-3-1），纵辅链刀（6BX）纵向包络面导轨罩（4-3-1）；通过吊挂装置（3-1）将建筑物（1）处于悬挂状态下，启动驱动装置（5-1），链刀（6）挖掘底部的岩土，由下往上运行的链刀（6）将已挖掘的岩土带至上方，实现建筑物（1）的整体下沉施工。

7.根据权利要求6所述的用于网格状地下建筑物下沉施工的主辅双挖掘装置，其特征是所述的链刀（6）磨损时，刀（6-2）是在顶部进行更换的。

8.根据权利要求7所述的用于网格状地下建筑物下沉施工的主辅双挖掘装置，其特征是所述的吊挂装置（3-1）包括钢绞线液压升降千斤顶（3-1A），千斤顶（3-1A）采用穿芯式结构液压提升器作为升降机具，液压升降器两端的楔形锚具具有单向自锁作用，当锚具工作（紧）时，会自动锁紧钢绞线，锚具不工作（松）时，放开钢绞线，钢绞线可上下活动，若干千斤顶（3-1A）是同步缓慢升降的，墙（2）是在悬挂状态下下沉的，由于其自身的巨大自重，难以产生偏移。

9.根据权利要求8所述的用于网格状地下建筑物下沉施工的主辅双挖掘装置，其特征是所述的墙（2）在进行沉墙施工时，是通过控制吊挂装置（3-1）的下降速度来满足不同的地质条件。

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