CN203321344U - 一种ⅴ加高改进型立井凿井井架 - Google Patents

Abstract

一种Ⅴ加高改进型立井凿井井架，固定在井架基础之上，由上至下依次包括天轮房、与天轮房的下部连接的天轮平台、与天轮平台的下部连接的井架架体、以及位于井架架体之内的扶梯，所述井架架体是由四根主支撑、连接在相邻两根主支撑中部之间的上层横向支撑和下层横向支撑、连接在上层横向支撑与天轮平台之间的上人字形支撑、连接在上层横向支撑与下层横向支撑之间的斜支撑、连接在上层横向支撑与主支撑之间的下人字形支撑、连接在上层横向支撑之间的上层连杆、以及连接在下层横向支撑之间的下层连杆组成。本实用新型解决了井架底层空间存在净高难予满足大型伞钻出入井作快速移动的问题。

Description

一种Ⅴ加高改进型立井凿井井架

技术领域

本实用新型涉及一种凿井井架。

背景技术

亭式钢管凿井井架是立井凿井常用的重要设备,施工中掘砌设备和提升容器都悬吊在它上面,它是联系井筒井下和地面井口的枢纽。钢管凿井井架具有承截能力大、重量轻、制造安装方便。目前，煤矿立井凿井的定型井架一般分为Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，ⅢG，Ⅳ，ⅣG，Ⅴ共7种类型，这7种类型井架一般用于井筒直径为3.5m～8.0m、井筒深度为50m～1000m的立井井筒凿井的施工。

立井一般采用伞型钻机（又称伞钻）钻凿炮孔，大直径立井的开挖直径大，外圈炮孔的圈径也大，伞钻支撑臂也相应较长，故伞钻收拢后的高度也较大。伞钻每次在井底工作面钻凿炮孔之后，需从井底工作面提至井口，用钢丝绳电动葫芦吊装移动，以竖直姿态悬挂在井架底层的一侧，进行保养和检修。每次钻凿炮孔之前，再用钢丝绳电动葫芦吊装移动，以竖直姿态移动至井口，用提升机将伞钻以竖直姿态下放至井底工作面。故井架底层需要有足够的高度。

随着立井施工快速化的发展趋势，立井凿井施工的自动化和机械化水平越高，目前Ⅴ型井架底层空间存在净高难予满足大型伞钻出入井时以竖直姿态作快速移动的问题，制约了大型机械化配套装备的使用。因此需要对Ⅴ型凿井井架进行改进，以适应立井快速施工的要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种Ⅴ加高改进型立井凿井井架，解决井架底层空间存在净高难予满足大型伞钻出入井时以竖直姿态作快速移动的问题。尤其是净直径在7～8m，且掘进直径≤11m的深冻结竖井凿井施工的要求。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种Ⅴ加高改进型立井凿井井架，固定在井架基础之上，由上至下依次包括天轮房、与天轮房的下部连接的天轮平台、与天轮平台的下部连接的井架架体、以及位于井架架体之内的扶梯，所述井架架体是由四根主支撑、连接在相邻两根主支撑中部之间的上层横向支撑和下层横向支撑、连接在上层横向支撑与天轮平台之间的上人字形支撑、连接在上层横向支撑与下层横向支撑之间的斜支撑、连接在上层横向支撑与主支撑之间的下人字形支撑、连接在上层横向支撑之间的上层连杆、以及连接在下层横向支撑之间的下层连杆组成；

所述主支撑中部分别设有主支撑上节点和主支撑下节点，主支撑通过底节点与井架基础连接；

所述下层横向支撑与井架基础表面的高度距离为11.2m～11.5m；

所述上人字形支撑的上端通过上人字节点与天轮平台连接，人字形支撑的下端通过主支撑上节点与上层横向支撑和主支撑连接；

所述下层横向支撑以下人字形支撑为界分为三段，分别为位于两边的下层横向支撑a和位于中间的下层横向支撑b，下层横向支撑a的一端通过下人字中节点与下层横向支撑b连接，下层横向支撑a的另一端通过主支撑下节点与主支撑连接；

所述斜支撑的上端通过主支撑上节点与上层横向支撑和主支撑连接，斜支撑的下端通过下人字中节点与下层横向支撑连接；

所述下人字形支撑的上端通过下人字上节点与上层横向支撑的连接，下人字形支撑的中部连接至下人字中节点处，下人字形支撑的底端通过底节点与井架基础连接。

所述下人字形支撑与主支撑之间设有斜向的副支撑，所述副支撑的上端通过主支撑下节点与主支撑连接，所述副支撑的下端通过下人字下节点与下人字形支撑连接。

所述下人字形支撑与主支撑之间设有水平的短支撑，短支撑空间形成三角形结构，所述短支撑的一端通过下人字底节点与下人字形支撑连接，短支撑的另一端通过边节点与主支撑连接。

所述下层连杆与下层横向支撑之间设有斜向加强杆。

所述下层连杆与主支撑之间设有斜连杆，所述斜连杆的上端通过主支撑上节点与主支撑连接，斜连杆的下端与下层连杆连接，使得斜连杆与斜支撑之间形成空间四面体结构。

所述主支撑分三段，以上层横向支撑和下层横向支撑为界，由上至下分别为第一段主支撑、第二段主支撑和第三段主支撑，所述第三段主支撑采用外径325mm、壁厚16mm的无缝钢管。

所述下层横向支撑采用外径245mm、壁厚10mm的无缝钢管。

所述副支撑采用外径203mm、壁厚10mm的无缝钢管。

所述下人字形支撑为分两段，以下层横向支撑为界，由上至下分别为第一段下人字形支撑、第二段下人字形支撑，所述第二段下人字形支撑采用外径245mm、壁厚10mm的无缝钢管。

所述各节点处的各个构件均可通过连接结构板和法兰连接。

与现有技术相比本实用新型具有以下特点和有益效果：

本实用新型克服了传统井架难予满足目前井筒快速施工需求的缺点，解决了井架底层空间存在净高不足，难予满足大型伞钻出入井时以竖直姿态快速移动的问题，主体采用钢结构、单层天轮平台的结构形式，由天轮房、天轮平台、主架体、扶梯、井架基础几部分组成，主架体各构件之间采用螺栓和节点板连接，便于安装、拆除和重复使用，其中上层腹杆采用上人字支撑、中腹杆采用W形支撑、下层腹杆则包含了三角形桁架结构，使井架整体结构的受力情况更加合理。可满足井筒净直径6.5m～8m、最大掘进直径11m,井筒深度≤1100m的竖井井筒的快速凿井及其二期工程施工要求。尤其是净直径在7～8m，且掘进直径≤11m的深冻结竖井凿井施工的要求。

本实用新型的井架二层平台的高度增加1.2m～1.5m，使得下层横向支撑与井架基础表面的高度距离为11.2m～11.5m，并相应的增大了底层井架无缝钢管的规格，增大了井架的强度和稳定性；配套使用的大型伞钻出入井时可以采用电动葫芦在凿井井架底部以竖直姿态移动，移动速度快、方便灵巧、省时省力。比其传统的滑车悬吊人工推移或者将竖直姿态的伞钻放倒平放在平板车上推进推出的方法大大节约了伞钻出入井的时间，提高了工作效率，减轻了劳动强度。并易于伞钻检修。方便凿井快速施工。

本实用新型中在下层连杆与下层横向支撑之间加设斜向加强杆以及下层连杆与主支撑之间设有斜连杆，使得斜连杆与斜支撑之间形成空间四面体结构，斜向加强杆和斜连杆的设置使得井架架体更加稳固。

本实用新型可使井口周边作业空间增大，有利于井口设备的布置，同时有利于卸矸平台布置，优化井筒凿井设备布置设计，提高凿井工作效率。

本实用新型可满足井筒净直径6.5m～8m、最大掘进直径11m,井筒深度≤1100m的竖井井筒的快速凿井及其二期工程施工要求。尤其是净直径在7～8m，且掘进直径≤11m的深冻结竖井凿井施工的要求。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。

图1是本实用新型的结构主视示意图。

图2是图1中A-A剖面的结构示意图。

图3是图1中B-B剖面的结构示意图。

图4是图1中C-C剖面的结构示意图。

图5是图1中D-D剖面的结构示意图。

图6是本实用新型的结构俯视示意图。

图7是本实用新型的结构立体示意图。

    附图标记：1-底节点、2-下人字形支撑、2.1-第一段下人字形支撑、2.2-第二段下人字形支撑、3-边节点、4-下人字底节点、5-副支撑、6-主支撑下节点、7-下层横向支撑、7.2-下层横向支撑a、7.3-下层横向支撑b 、8-下人字中节点、9-斜支撑、10-主支撑上节点、11-上人字形支撑、12-上人字节点、13-天轮平台、14-天轮房、15-扶梯、16-短支撑、17-主支撑、17.1-第一段主支撑、17.2-第二段主支撑、17.3-第三段主支撑、18-下人字上节点、19-上层横向支撑、20-斜连杆、21-井架基础、22-下层连杆、23-上层连杆、24-斜向加强杆。

具体实施方式

实施例参照图1～7所示，一种Ⅴ加高改进型立井凿井井架，固定在井架基础21之上，由上至下依次包括天轮房14、与天轮房14的下部连接的天轮平台13、与天轮平台13的下部连接的井架架体、以及位于井架架体之内的扶梯15，所述井架架体是由四根主支撑17、连接在相邻两根主支撑17中部之间的上层横向支撑19和下层横向支撑7、连接在上层横向支撑19与天轮平台13之间的上人字形支撑11、连接在上层横向支撑19与下层横向支撑7之间的斜支撑9、连接在上层横向支撑19与主支撑17之间的下人字形支撑2、连接在上层横向支撑19之间的上层连杆23、以及连接在下层横向支撑7之间的下层连杆22组成；

所述主支撑17中部分别设有主支撑上节点10和主支撑下节点6，主支撑17通过底节点1与井架基础21连接；

所述下层横向支撑7与井架基础21表面的高度距离为11.2m～11.5m；

所述上人字形支撑11的上端通过上人字节点12与天轮平台13连接，人字形支撑11的下端通过主支撑上节点10与上层横向支撑19和主支撑17连接；

所述下层横向支撑7以下人字形支撑2为界分为三段，分别为位于两边的下层横向支撑a7.2和位于中间的下层横向支撑b7.3，下层横向支撑a7.2的一端通过下人字中节点8与下层横向支撑b7.3连接，下层横向支撑a7.2的另一端通过主支撑下节点6与主支撑17连接；

所述斜支撑9的上端通过主支撑上节点10与上层横向支撑19和主支撑17连接，斜支撑9的下端通过下人字中节点8与下层横向支撑连接；

所述下人字形支撑2的上端通过下人字上节点18与上层横向支撑19的连接，下人字形支撑2的中部连接至下人字中节点8处，下人字形支撑2的底端通过底节点1与井架基础21连接。

所述下人字形支撑2与主支撑17之间设有斜向的副支撑5，所述副支撑5的上端通过主支撑下节点6与主支撑17连接，所述副支撑5的下端通过下人字下节点4与下人字形支撑2连接。

所述下人字形支撑2与主支撑17之间设有水平的短支撑16，短支撑16空间形成三角形结构，所述短支撑16的一端通过下人字底节点4与下人字形支撑2连接，短支撑16的另一端通过边节点3与主支撑17连接。

所述下层连杆22与下层横向支撑7之间设有斜向加强杆24。

所述下层连杆22与主支撑17之间设有斜连杆20，所述斜连杆20的上端通过主支撑上节点10与主支撑17连接，斜连杆20的下端与下层连杆22连接，使得斜连杆20与斜支撑9之间形成空间四面体结构。

所述主支撑17分三段，以上层横向支撑19和下层横向支撑7为界，由上至下分别为第一段主支撑17.1、第二段主支撑17.2和第三段主支撑17.3，所述第三段主支撑17.3采用外径325mm、壁厚16mm的无缝钢管。

所述下层横向支撑7采用外径245mm、壁厚10mm的无缝钢管。

所述副支撑5采用外径203mm、壁厚10mm的无缝钢管。

所述下人字形支撑2为分两段，以下层横向支撑7为界，由上至下分别为第一段下人字形支撑2.1、第二段下人字形支撑2.2，所述第二段下人字形支撑采用外径245mm、壁厚10mm的无缝钢管。

所述各节点处的各个构件均通过连接结构板和法兰连接。

本实施例所述井架的天轮平台为曰字形，基础面以上的高度为 27.582～27.882m，跨度为 7.5m×7.5m； 翻矸平台（基础面以上）的高度为 11.2～11.5m， 跨度为 12.6m×12.6m；凿井钢管井架柱底平面轴线尺寸为16.408m×16.408m～16.51m×16.51m。所述井架的悬挂工作载荷427t，断绳载荷 1067t。

Claims (10)

1.一种Ⅴ加高改进型立井凿井井架，固定在井架基础（21）之上，由上至下依次包括天轮房（14）、与天轮房（14）的下部连接的天轮平台（13）、与天轮平台（13）的下部连接的井架架体、以及位于井架架体之内的扶梯（15），其特征在于：所述井架架体是由四根主支撑（17）、连接在相邻两根主支撑（17）中部之间的上层横向支撑（19）和下层横向支撑（7）、连接在上层横向支撑（19）与天轮平台（13）之间的上人字形支撑（11）、连接在上层横向支撑（19）与下层横向支撑（7）之间的斜支撑（9）、连接在上层横向支撑（19）与主支撑（17）之间的下人字形支撑（2）、连接在上层横向支撑（19）之间的上层连杆（23）、以及连接在下层横向支撑（7）之间的下层连杆（22）组成；

所述主支撑（17）中部分别设有主支撑上节点（10）和主支撑下节点（6），主支撑（17）通过底节点（1）与井架基础（21）连接，所述下层横向支撑（7）与井架基础（21）表面的高度距离为11.2m～11.5m；

所述上人字形支撑（11）的上端通过上人字节点（12）与天轮平台（13）连接，人字形支撑（11）的下端通过主支撑上节点（10）与上层横向支撑（19）和主支撑（17）连接；

所述下层横向支撑（7）以下人字形支撑（2）为界分为三段，分别为位于两边的下层横向支撑a（7.2）和位于中间的下层横向支撑b（7.3），下层横向支撑a（7.2）的一端通过下人字中节点（8）与下层横向支撑b（7.3）连接，下层横向支撑a（7.2）的另一端通过主支撑下节点（6）与主支撑（17）连接；

所述斜支撑（9）的上端通过主支撑上节点（10）与上层横向 支撑（19）和主支撑（17）连接，斜支撑（9）的下端通过下人字中节点（8）与下层横向支撑连接；

所述下人字形支撑（2）的上端通过下人字上节点（18）与上层横向支撑（19）的连接，下人字形支撑（2）的中部连接至下人字中节点（8）处，下人字形支撑（2）的底端通过底节点（1）与井架基础（21）连接。

2.根据权利要求1所述的一种Ⅴ加高改进型立井凿井井架，其特征在于：所述下人字形支撑（2）与主支撑（17）之间设有斜向的副支撑（5），所述副支撑（5）的上端通过主支撑下节点（6）与主支撑（17）连接，所述副支撑（5）的下端通过下人字下节点（4）与下人字形支撑（2）连接。

3.根据权利要求1所述的一种Ⅴ加高改进型立井凿井井架，其特征在于：所述下人字形支撑（2）与主支撑（17）之间设有水平的短支撑（16），短支撑（16）空间形成三角形结构，所述短支撑（16）的一端通过下人字底节点（4）与下人字形支撑（2）连接，短支撑（16）的另一端通过边节点（3）与主支撑（17）连接。

4.根据权利要求1所述的一种Ⅴ加高改进型立井凿井井架，其特征在于：所述下层连杆（22）与下层横向支撑（7）之间设有斜向加强杆（24）。

5.根据权利要求1或4所述的一种Ⅴ加高改进型立井凿井井架，其特征在于：所述下层连杆（22）与主支撑（17）之间设有斜连杆（20），所述斜连杆（20）的上端通过主支撑上节点（10）与主支撑（17）连接，斜连杆（20）的下端与下层连杆（22）连接，使得斜连杆（20）与斜支撑（9）之间形成空间四面体结构。

6.根据权利要求1所述的一种Ⅴ加高改进型立井凿井井架，其特征在于：所述主支撑（17）分三段，以上层横向支撑（19）和下层横向支撑（7）为界，由上至下分别为第一段主支撑（17.1）、第二段主支撑（17.2）和第三段主支撑（17.3），所述第三段主支撑（17.3）采用外径325mm、壁厚16mm的无缝钢管。

7.根据权利要求1所述的一种Ⅴ加高改进型立井凿井井架，其特征在于：所述下层横向支撑（7）采用外径245mm、壁厚10mm的无缝钢管。

8.根据权利要求2所述的一种Ⅴ加高改进型立井凿井井架，其特征在于：所述副支撑（5）采用外径203mm、壁厚10mm的无缝钢管。

9.根据权利要求1所述的一种Ⅴ加高改进型立井凿井井架，其特征在于：所述下人字形支撑（2）为分两段，以下层横向支撑（7）为界，由上至下分别为第一段下人字形支撑（2.1）、第二段下人字形支撑（2.2），所述第二段下人字形支撑采用外径245mm、壁厚10mm的无缝钢管。

10.根据权利要求1～9任意一项所述的一种Ⅴ加高改进型立井凿井井架，其特征在于：各节点处的各个构件均通过连接结构板和法兰连接。

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