CN208441791U - 一种用于竖井施工的多功能井架 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于竖井施工的多功能井架，多功能井架承载能力大，具有吊运中心立柱、可辅助竖井钻机拆装机、调向和换刀及提升整机出井等多种功能。本实用新型包括依次连接的基架单元、设备部件吊运单元、整机提升单元和中心立柱吊运单元，整机提升单元包括固定设置在设备部件吊运单元上方的导向立柱架，滑移架沿导向立柱架上下滑移，滑移架和承重梁上均设置翻转平台，翻转平台用来卡住中心立柱的法兰，滑移架与提升油缸的伸缩端相连，提升油缸的底座连接在承重梁上方，第一轨道梁和第二轨道梁上均设置有用于加强与主体井架连接的斜拉结构。本实用新型具有吊运中心立柱、辅助设备拆装机、辅助设备调向和换刀及提升整机出井等多种功能。

Description

一种用于竖井施工的多功能井架

技术领域

本实用新型涉及竖井凿井施工技术领域，特别是指一种用于竖井施工的多功能井架。

背景技术

目前竖井施工多采用钻爆法，但是由于井下施工人员多，存在较大的安全隐患。我公司自2013年开始研制全断面开挖竖井钻机，目前已进入试制阶段。该竖井钻机需要具有吊运中心立柱、吊运设备部件、提升整机等多种功能，现有的井架承载能力不足，同时也不具备上述功能，因此我公司实用新型了一种用于竖井施工的新型多功能井架。该井架跨度达17米，高46.5米，最大承载能力达1500t，具有吊运中心立柱、辅助设备拆装机、辅助设备调向和换刀及提升整机出井等多种功能。

实用新型内容

针对上述背景技术中的不足，本实用新型提出一种用于竖井施工的多功能井架，解决了现有技术中的井架不能辅助全断面开挖竖井钻机进行施工的技术问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种用于竖井施工的多功能井架，包括从下至上依次连接的基架单元、设备部件吊运单元、整机提升单元和中心立柱吊运单元；所述基架单元上方设置有连接平台，所述设备部件吊运单元包括水平设置在连接平台上的第一轨道梁，第一轨道梁上滑动设置有第一电动葫芦；所述整机提升单元包括固定设置在连接平台上方的承重梁，承重梁上方设置有导向立柱架，导向立柱架内设置有上下滑动的滑移架，与滑移架相配合设置有用于与中心立柱上的法兰相卡接的翻转平台，滑移架与提升油缸的伸缩端相连，提升油缸的底座连接在承重梁上方；导向立柱架的上端设置所述中心立柱吊运单元，中心立柱吊运单元包括第二轨道梁及滑动设置在第二轨道梁上的第二电动葫芦，第一轨道梁和第二轨道梁上均设置有用于加强与井架主体连接的斜拉结构，所述提升油缸、第一电动葫芦、第二电动葫芦分别与控制器相连。

所述斜拉结构包括第一斜拉杆和第二斜拉杆，第一斜拉杆两端分别铰接在第一轨道梁端部和导向立柱架上，第二斜拉杆铰接在第二轨道梁的端部与井架主体上。

所述基架单元包括与地面相接的四个桁架，四个桁架的底端均通过地脚螺栓固定设置在地面上，桁架的上端通过连接平台相连，连接平台包括分别设置在桁架上方的连接竖梁，相邻的连接竖梁之间设置有连接横梁，所述承重梁水平设置在连接竖梁的上方，所述设备部件吊运单元设置在连接横梁的下方。

所述导向立柱架包括垂直设置在承重梁上的四根立柱，四根立柱的外周设置有固定架，所述滑移架沿四根立柱滑移，滑移架的中心位置开设有中心立柱提升孔，滑移架上围绕中心立柱提升孔上布置有二至六个连接座，各个连接座均与提升油缸的伸缩端相连接。

所述连接座设置有四个，四个连接座分别设置在滑移架的四角。

所述斜拉结构包括第一钢丝绳，第一轨道梁的两端均连接有第一钢丝绳。

所述第一钢丝绳通过第一花篮螺栓与导向立柱架相连。

所述中心立柱吊运单元包括导向立柱架顶端设置的立柱吊装架，所述第二轨道梁水平设置在立柱吊装架上，第二轨道梁端部连接有与立柱吊装架相连的第二钢丝绳。

所述第二钢丝绳通过第二花篮螺栓与立柱吊装架相连。

所述翻转平台包括设置在滑移架上的二至六个上翻转平台及设置在承重梁上端面的二至六个下翻转平台，上翻转平台和下翻转平台均包括固定底座及用于卡固法兰的翻转座，固定底座和翻转座相铰接，固定底座上设置有用于推拉翻转座围绕固定底座相转动的翻转气压缸或翻转液压缸，翻转气压缸或翻转液压缸与控制器相连。

本实用新型设置中心立柱吊运单元可以单独地对竖井钻机的中心立柱进行吊运，辅助完成中心立柱的装卸工作；设置设备部件吊运装置可以吊运竖井钻机的零部件，辅助完成竖井钻机的拆装机。开挖竖井时，整机提升单元可以根据需要提升起竖井钻机的整体重量或者提升起部分重量，有利于配合推进油缸控制推进力的大小。在竖井钻机换刀时，整机提升单元可以将竖井钻机提升一定高度，便于换刀。当竖井钻机打偏时，只需将竖井钻机提起，在重力的作用下，竖井钻机会自然恢复垂直状态，使竖井钻机的垂直度调节更便捷。竖井钻机出井时，利用整机提升单元将竖井钻机提出，然后分块拆除。设置斜拉结构可以有效提升中心立柱吊运单元和设备部件吊运单元的稳定性、承载能力，而设置花篮螺栓可以便捷地调节斜拉结构的张紧程度。设置滑移架和翻转平台，可以便捷地对中心立柱进行提升和下放，通过循环的换步操作，可以快捷地完成整机的提升和下放。本实用新型具有吊运中心立柱、辅助设备拆装机、辅助设备调向和换刀及提升整机出井等多种功能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的主视结构示意图；

图2为图1的侧视结构示意图；

图3为图1中整机提升单元的侧视结构示意图；

图4为图1中A-A面的剖视图；

图5为图1中B-B面的剖视图；

图6为图1中上翻转平台的侧视结构示意图；

图7为图6的俯视结构示意图。

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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付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。

如图1-图7所示，实施例1，一种用于竖井施工的多功能井架，包括从下至上依次连接的基架单元1、设备部件吊运单元2、整机提升单元3和中心立柱吊运单元4。所述基架单元1包括与地面相接的四个桁架1-1，四个桁架1-1的底端均通过地脚螺栓固定设置在地面上，四个桁架1-1的上端通过连接平台1-2相连，四个桁架1-1的中部连接有第一加固平台1-3、第二加固平台1-4，连接平台1-2上设置有提升天轮3-5。第一加固平台1-3和第二加固平台1-4用于加固各个桁架1-1连接的稳定性，而连接平台1-2不仅用于加固各个桁架1-1连接的稳固性，而且也用于整机提升单元3和中心立柱吊运单元4。

所述连接平台1-2包括分别设置在桁架1-1上方的连接竖梁1-2-1，相邻的连接竖梁1-2-1之间设置有连接横梁1-2-2，连接竖梁1-2-1的上端与承重梁3-1相连。承重梁3-1上方设置有导向立柱架3-2，导向立柱架3-2上方设置中心立柱吊运单元4，连接横梁1-2-2下方设置所述设备部件吊运单元2。

所述设备部件吊运单元2包括与连接横梁1-2-2水平相连的第一轨道梁2-1，第一轨道梁2-1设置有两个，两个第一轨道梁2-1平行对称设置，第一轨道梁2-1上均滑动设置有第一电动葫芦2-2，第一电动葫芦2-2与控制器相连。第一电动葫芦2-2可以便捷地吊装竖井钻机的零部件，第一轨道梁2-1的两端伸出连接平台1-2，可以增大跨度，方便竖井钻机的各种零部件的吊装和卸载，还可以保证本实用新型的稳定性，避免在吊运零部件时重心失衡。

所述整机提升单元3包括固定设置在承重梁3-1上方的导向立柱架3-2，导向立柱架3-2上设置有上下滑动的滑移架3-3，与滑移架3-3相配合设置有用于与中心立柱5上的法兰5-1相卡接的翻转平台6。导向立柱架3-2包括垂直设置在承重梁3-1上方的四根立柱3-2-1，四根立柱3-2-1外面设置有固定架3-2-2，所述滑移架3-3滑动设置在四根立柱3-2-1之间，立柱3-2-1不仅能为中心立柱吊运单元4提供支撑力，而且对滑移架3-3在竖直方向上进行导向。滑移架3-3的中心位置开设有中心立柱提升孔3-3-1，滑移架3-3上围绕中心立柱提升孔3-3-1的四角开设有四个连接座3-3-2。四个连接座3-3-2均与提升油缸3-4的伸缩端相连接，提升油缸3-4的底座连接在承重梁3-1的上方，提升油缸3-4与控制器相连。

所述翻转平台6包括设置在滑移架3-3上的上翻转平台6-1，上翻转平台6-1包括四个上固定底座6-1-1及用于卡住法兰5-1的四个上翻转座6-1-2，上固定底座6-1-1和上翻转座6-1-2相铰接，四个上固定底座6-1-1环绕中心立柱提升孔3-3-1设置。滑移架3-3上设置有用于推拉上翻转座6-1-2围绕上固定底座6-1-1相转动的上翻转液压缸6-1-3或上翻转气压缸。翻转平台6还包括设置在承重梁3-1上的下翻转平台6-2，下翻转平台6-2包括四个下固定底座6-2-1及用于卡住法兰5-1的四个下翻转座6-2-2。下固定底座6-2-1和下翻转座6-2-2相铰接，四个下固定底座6-2-1设置在承重梁3-1上且与上固定底座6-1-1上下对应设置，下固定底座6-2-1上设置有用于推拉下翻转座6-2-2围绕固定底座6-2-1相转动的下翻转液压缸6-2-3或翻转气压缸。上翻转座6-1-2和下翻转座6-2-2翻转后均可构成一个与法兰5-1相卡接的环形平台，翻转气压缸或上翻转液压缸6-1-3与控制器相连，翻转气缸或下翻转液压缸6-2-3也与控制器相连。

正常工作时，控制器控制上翻转液压缸6-1-3带动上翻转座6-1-2转动闭合、控制下翻转液压缸6-2-3带动下翻转座6-2-2打开，中心立柱5的法兰5-1卡在上翻转座6-1-2构成的环形卡座内，进而控制器可控制提升油缸3-4提升滑移架3-3带动竖井钻机上升。当提升油缸3-4提升一个行程后需要换步时，控制器控制下翻转液压缸6-2-3带动下翻转座6-1-2闭合、控制上翻转液压缸6-1-3带动上翻转座6-1-2打开，中心立柱5的法兰5-1卡在下翻转座6-1-2构成的环形卡座内，进而控制器控制提升油缸3-4带动滑移架3-3回落至初始状态，换步完成。重复上述步骤，即可逐步将竖井钻机提起和下放。

所述中心立柱吊运单元4包括固定连接在导向立柱架3-2上的立柱吊装架4-3，立柱吊装架4-3的上端水平设置有第二轨道梁4-1，第二轨道梁4-1设置有两个且平行设置，两个第二轨道梁4-1上均设置有第二电动葫芦4-2，第二电动葫芦4-2在控制器的控制下可用于对中心立柱5的吊运。第一轨道梁2-1和第二轨道梁4-1上均设置有用于加强与主体井架连接的斜拉结构7。本实用新型跨度达17米，高46.5米，最大承载能力达1500t。

实施例2，一种用于竖井施工的多功能井架，所述斜拉结构7包括第一轨道梁2-1与固定架3-2-2之间连接的第一钢丝绳7-1、第二轨道梁4-1与立柱吊装架4-3之间连接的第二钢丝绳7-3，第一钢丝绳7-1与固定架3-2-2通过第一花篮螺栓7-2连接，第二钢丝绳7-3与立柱吊装架4-3通过第二花篮螺栓7-4相连。设置钢丝绳配合花篮螺栓作为斜拉结构，不仅结构简单、便于调节张紧程度，而且重量轻，可以保证本实用新型的稳定性。

本实施例的其他结构与实施例1相同。

实施例3，一种用于竖井施工的多功能井架，所述斜拉结构7使用刚性连接，包括第一斜拉杆和第二斜拉杆，第一斜拉杆两端分别铰接在第一轨道梁2-1端部和固定架3-2-2上，第二斜拉杆两端分别铰接在第二轨道梁4-1端部和立柱吊装架4-3上。使用刚性的斜拉杆作为斜拉结构的受力构件，可以使结构更加稳定可靠。

本实施例的其他结构与实施例1相同。

本实用新型未详尽之处均为本领域技术人员所公知的常规技术手段。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于竖井施工的多功能井架，其特征在于：包括从下至上依次连接的基架单元（1）、设备部件吊运单元（2）、整机提升单元（3）和中心立柱吊运单元（4）；所述基架单元（1）上方设置有连接平台（1-2），所述设备部件吊运单元（2）包括水平设置在连接平台（1-2）下方的第一轨道梁（2-1），第一轨道梁（2-1）上滑动设置有第一电动葫芦（2-2）；所述整机提升单元（3）包括固定设置在连接平台（1-2）上方的承重梁（3-1），承重梁（3-1）上方设置有导向立柱架（3-2），导向立柱架（3-2）内设置有上下滑动的滑移架（3-3），与滑移架（3-3）相配合设置有用于与中心立柱（5）上的法兰（5-1）相卡接的翻转平台（6），滑移架（3-3）与提升油缸（3-4）的伸缩端相连，提升油缸（3-4）的底座连接在承重梁（3-1）上方；导向立柱架（3-2）的上端设置所述中心立柱吊运单元（4），中心立柱吊运单元（4）包括第二轨道梁（4-1）及滑动设置在第二轨道梁（4-1）上的第二电动葫芦（4-2），第一轨道梁（2-1）和第二轨道梁（4-1）上均设置有用于加强与井架主体连接的斜拉结构（7），所述提升油缸（3-4）、第一电动葫芦（2-2）、第二电动葫芦（4-2）分别与控制器相连。

2.根据权利要求1所述的用于竖井施工的多功能井架，其特征在于：所述斜拉结构（7）包括第一斜拉杆和第二斜拉杆，第一斜拉杆两端分别铰接在第一轨道梁（2-1）端部和导向立柱架（3-2）上，第二斜拉杆铰接在第二轨道梁（4-1）的端部与井架主体上。

3.根据权利要求1所述的用于竖井施工的多功能井架，其特征在于：所述基架单元（1）包括与地面相接的四个桁架（1-1），四个桁架（1-1）的底端均通过地脚螺栓固定设置在地面上，桁架（1-1）的上端通过连接平台（1-2）相连，连接平台（1-2）包括分别设置在桁架（1-1）上方的连接竖梁（1-2-1），相邻的连接竖梁（1-2-1）之间设置有连接横梁（1-2-2），所述承重梁（3-1）水平设置在连接竖梁（1-2-1）的上方，所述设备部件吊运单元（2）设置在连接横梁（1-2-2）的下方。

4.根据权利要求1所述的用于竖井施工的多功能井架，其特征在于：所述导向立柱架（3-2）包括垂直设置在承重梁（3-1）上的四根立柱（3-2-1），四根立柱（3-2-1）的外周设置有固定架（3-2-2），所述滑移架（3-3）沿四根立柱（3-2-1）滑移，滑移架（3-3）的中心位置开设有中心立柱提升孔（3-3-1），滑移架（3-3）上围绕中心立柱提升孔（3-3-1）上布置有二至六个连接座（3-3-2），各个连接座（3-3-2）均与提升油缸（3-4）的伸缩端相连接。

5.根据权利要求4所述的用于竖井施工的多功能井架，其特征在于：所述连接座（3-3-2）设置有四个，四个连接座（3-3-2）分别设置在滑移架（3-3）的四角。

6.根据权利要求1所述的用于竖井施工的多功能井架，其特征在于：所述斜拉结构（7）包括第一钢丝绳（7-1），第一轨道梁（2-1）的两端均连接有第一钢丝绳（7-1）。

7.根据权利要求6所述的一种用于竖井施工的多功能井架，其特征在于：所述第一钢丝绳（7-1）通过第一花篮螺栓（7-2）与导向立柱架（3-2）相连。

8.根据权利要求1所述的一种用于竖井施工的多功能井架，其特征在于：所述中心立柱吊运单元（4）包括导向立柱架（3-2）顶端设置的立柱吊装架（4-3），所述第二轨道梁（4-1）水平设置在立柱吊装架（4-3）上，第二轨道梁（4-1）端部连接有与立柱吊装架（4-3）相连的第二钢丝绳（7-3）。

9.根据权利要求8所述的用于竖井施工的多功能井架，其特征在于：所述第二钢丝绳（7-3）通过第二花篮螺栓（7-4）与立柱吊装架（4-3）相连。

10.根据权利要求1-9任一项所述的用于竖井施工的多功能井架，其特征在于：所述翻转平台（6）包括设置在滑移架（3-3）上的二至六个上翻转平台（6-1）及设置在承重梁（3-1）上端面的二至六个下翻转平台（6-2），上翻转平台（6-1）和下翻转平台（6-2）均包括固定底座及用于卡固法兰（5-1）的翻转座，固定底座和翻转座相铰接，固定底座上设置有用于推拉翻转座围绕固定底座相转动的翻转气压缸或翻转液压缸，翻转气压缸或翻转液压缸与控制器相连。