CN212200479U - 一种水利冲沉沉井施工设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种水利冲沉沉井施工设备，其包括安装在沉井井筒上开口的支撑梁，支撑梁的下方竖直固设有主管道，主管道的下端同轴转动设置有转动管，转动管的下端固设有水平梁，水平梁的底部转动设置有水枪，水枪上带有喷头，主管道的顶部外接水源，主管道与转动管连通，水平梁上设有与水枪连通的通道，转动管上设置有与水平梁上通道连通的水管。操作人员在对井筒内的泥土进行冲水工作时，可水枪转动至喷头倾斜朝向井筒的内部，首先在井筒内地面上的泥土冲击出泥浆收集坑，再驱使水枪转动至不同角度，对泥浆收集坑周围的泥土进行冲击，省去人力对泥浆收集坑进行开挖和冲刷，本实用新型具有提高沉井冲沉质量和冲沉效率的效果。

Description

一种水利冲沉沉井施工设备

技术领域

本实用新型涉及水利工程设备的技术领域，尤其是涉及一种水利冲沉沉井施工设备。

背景技术

沉井工程施工是一项比较复杂的施工技术，沉井下沉需要较多的人工及较多复杂的挖土、垂直运土、水平运土的机械设备，有的还需要安装井点排水或明沟排水设施。水利冲挖法设备简单、节约人工、无需考虑排水，可使施工技术大为简化。

授权公告号为CN206736940U的中国专利公开了一种水利冲沉沉井施工设备，包括沉井井筒本体，还包括施工系统，施工系统包括水源泵，高压泵，进水管，进水软管组件，水力吸泥机，水枪，排泥管，水源泵通过进水管连接高压泵，进水软管组件延伸至沉井井筒本体内；沉井井筒本体内安装了井筒支架，井筒支架包括井内横梁，连接在横梁中间位置的支撑梁，支撑梁上设有排泥管口和横管管口，支撑梁的两侧均设有井壁梁，其设在井壁侧。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：由于水利冲沉施工法需要保持井底中部的泥浆低位集中池存在，因此在对井底加水冲刷时，一般需要先在在井筒内冲刷出深坑，而现有技术中水枪位置固定，需要通过人工持水管进行冲刷，工作强度大，效率低下。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的之一是提供一种水利冲沉沉井施工设备，具有能够调节水枪朝向，减少人力工作的优点。

本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种水利冲沉沉井施工设备，包括安装在沉井井筒上开口的支撑梁，所述支撑梁的下方竖直固设有主管道，所述主管道的下端同轴转动设置有转动管，所述转动管的下端固设有水平梁，所述水平梁的底部转动设置有水枪，所述水枪的转动轴线平行于主管道的轴线，所述水枪包括轴线与水枪的转动轴线组成夹角呈锐角的喷头，所述主管道的顶部外接水源，所述主管道的底端与转动管顶端连通，所述水平梁上设有与水枪的进水端连通的通道，所述转动管的外壁上设置有与水平梁上通道连通的水管，所述主管道上设置有用于驱使转动管转动的第一转动机构，所述水平梁上设置有用于驱使水枪转动的第二转动机构。

通过采用上述技术方案，操作人员在对井筒内的泥土进行冲水工作前，可先启动第二转动机构，驱使水平梁下方的水枪转动至喷头倾斜朝向井筒的内部，使喷水的轴线与主管道的轴线相交，此时再开启水源，向主管道通水，经转动管、水管和水平梁上通道后，最后注入水枪，并向下方喷出高压射流水，将井筒内地面上的泥土冲击呈泥浆，再通过启动第一转动机构，使水平梁和水枪围绕主管道做圆周运动，在地面冲击出形状规则的泥浆收集坑，此时再次启动第二转动机构，驱使水枪转动至不同角度，即可对泥浆收集坑周围的泥土进行冲击，最后使用泥水泵将泥浆收集坑内的泥浆抽出，即完成沉井的水利冲沉工作，省去人力对泥浆收集坑进行开挖和冲刷，并使井筒内部的地面冲刷均匀，提高沉井冲沉质量和冲沉效率。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第一转动机构包括第一电机、齿轮和齿圈，所述第一电机固设在主管道的外壁上，所述齿轮同轴固接在第一电机的输出轴上，所述齿圈同轴固定套设在转动管的外壁上，所述齿轮与齿圈啮合。

通过采用上述技术方案，操作人员开启第一电机后，通过第一电机上齿轮与转动管上齿圈间相互啮合，从而带动转动管以及水平梁上的水枪做平面圆周运动，从而使水枪能对井筒内的地面规则喷水，使其冲击均匀，提高冲沉质量。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第二转动机构包括第二电机、第一链轮、第二链轮和链条，所述第二电机固设在水平梁的顶壁，所述第一链轮同轴固设在电机的输出轴上，所述电机的输出轴轴线平行于主管道的轴线，所述第二链轮同轴固定设置在水枪上，所述链条绕设在第一链轮和第二链轮上。

通过采用上述技术方案，在操作人员需要改变水枪冲击位置时，启动第二电机，由第二电机带动第一链轮转动，再经由链条传动后，带动第二链轮以及水枪转动，进而改变水枪的喷头朝向，从而改变水枪喷出水流冲击在井筒内地面的位置，调节方便，提高施工效率。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第二转动机构包括第三电机、蜗轮和蜗杆，所述第三电机固设在水平梁的底壁上，所述第三电机的轴线平行于水平梁的长度方向，所述蜗杆转动设置在水平梁上，所述蜗杆的一端与第三电机的输出轴同轴固定连接，所述蜗轮同轴固设在水枪上，所述蜗轮与蜗杆啮合。

通过采用上述技术方案，在操作人员需要改变水枪冲击位置时，启动第三电机，由第三电机带动蜗杆转动，再由蜗杆带动蜗轮转动，从而使水枪转动，从而调节水枪的喷头朝向，同时，依靠蜗轮蜗杆传动中的自锁效应，使水枪在第三电机停止工作后，水枪不会在工作过程中受到震动出现自转情况，使用方便，稳定性较好。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第三电机为伺服电机，所述水平梁上设置有用于限制水枪转动角度的限位组件，所述限位组件包括限位块和辅助块，所述限位块固定设置于蜗轮的顶部，所述辅助块固定设置于水平梁的底壁，两块所述辅助块分别位于限位块转动路径的两侧，所述限位块能分别与两块辅助块抵接。

通过采用上述技术方案，在操作人员驱动水枪转动时，蜗轮上方的限位块转动抵接在水平梁底壁上的辅助块上时，水枪转动被限制，从而停止转动，当蜗轮上限位块分别与水平梁上的两个辅助块相抵接时，水枪的喷头分别处于朝向井筒的中部，即喷头轴线与井筒轴线相交状态，以及于该状态下转动180°后，喷头朝向井筒内壁的状态，从而使操作人员能快速调节水枪至冲击泥水收集坑状态，省去操作人员反复确认喷头朝向，提高工作效率。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述转动管连接于水平梁的中部，所述水枪沿水平梁长度方向间隔设置有多个，多个所述水枪均匀分布在水平梁中部的两侧，所述水平梁的中部两侧的水枪以转动管轴线为中心对称设置。

通过采用上述技术方案，通过在水平梁上设置多个水枪，从而提高水枪冲水的冲击范围，进而提高冲沉效率。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：连接多个所述水枪的水管上均设置有控水阀。

通过采用上述技术方案，工作人员通过对各个水枪上的控水阀进行操作，从而控制各个水枪的启闭，使冲沉设备能针对性对井筒内的地面进行冲刷，提高设备实用性。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述控水阀为电磁阀。

通过采用上述技术方案，使用电磁阀对个水枪上的水管进行通断水控制，使操作人员能在地面上方便快速操作电磁阀通断，使用方便。

综上所述，本实用新型包括以下至少一种有益技术效果：

1. 操作人员在对井筒内的泥土进行冲水工作时，可水枪转动至喷头倾斜朝向井筒的内部，首先在井筒内地面上的泥土冲击出泥浆收集坑，再驱使水枪转动至不同角度，对泥浆收集坑周围的泥土进行冲击，省去人力对泥浆收集坑进行开挖和冲刷，提高沉井冲沉质量和冲沉效率；

2. 在操作人员需要改变水枪冲击位置时，启动第三电机，由第三电机带动蜗杆转动，再由蜗杆带动蜗轮转动，从而使水枪转动，从而调节水枪的喷头朝向，同时，依靠蜗轮蜗杆传动中的自锁效应，使水枪在第三电机停止工作后，水枪不会在工作过程中受到震动出现自转情况，使用方便，稳定性较好；

3. 工作人员通过对各个水枪上的电磁阀进行操作，从而控制各个水枪的启闭，使冲沉设备能针对性对井筒内的地面进行冲刷，提高设备实用性。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。

图2是本实用新型的立体剖视结构示意图。

图3是图2中A部分的局部放大示意图。

图4是本实用新型实施例一中第二转动机构的结构示意图。

图5是本实用新型实施例二中第二转动机构的结构示意图。

图中，1、支撑梁；2、主管道；3、转动管；4、水平梁；5、水枪；51、喷头；6、第一转动机构；61、第一电机；62、齿轮；63、齿圈；7、第二转动机构；71、第二电机；72、第一链轮；73、第二链轮；74、链条；701、第三电机；702、蜗轮；703、蜗杆；704、限位组件；7041、限位块；7042、辅助块；8、控水阀；9、水管。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例一：

参照图1，为本实用新型公开的一种水利冲沉沉井施工设备，包括井筒、冲沉系统和抽浆系统。井筒竖直安放在地面上，抽浆系统包括泥水泵和排水管，泥水泵放置于井筒内地面的中部，排水管一端连接在泥水泵上，另一端伸出井筒外，接通井外泥浆池。冲沉系统包括支撑梁1，支撑梁1沿井筒径向横跨安装在井筒的顶部开口处，两端分别使用螺栓与井筒进行固定。支撑梁1底壁上，位于支撑梁1的中部，竖直焊接有主管道2，主管道2的轴线与井筒的轴线共线，主管道2的顶端连接有进水管，进水管外接水泵机组。

参照图2、3，主管道2的底端，转动安装有转动管3，转动管3与主管道2同轴。主管道2上设有用于驱使主管道2转动的第一转动机构6，本实施例中，第一转动机构6包括第一电机61、齿轮62和齿圈63。主管道2的外壁上焊接有安装架，第一电机61螺栓固定安装在安装架上，齿轮62键合固定在第一电机61的输出轴上，齿轮62的轴线与第一电机61的输出轴同轴。齿圈63同轴套设在主管道2上，齿圈63与主管道2过盈配合。齿轮62与齿圈63相互啮合。

在其他实施例中，齿轮62与齿圈63不啮合，也可使用齿带同时绕设在齿轮62与齿圈63上，进而实现机械传动。

参照图2、4，转动管3的下端焊接有水平梁4，水平梁4与转动管3的焊接点位于水平梁4顶壁的中部。水平梁4的下方设有水枪5，水枪5数量为偶数，均匀布置在转动管3的两侧。水枪5包括主体和连接在主体下方的喷头51，主体轴线为水枪5轴线，喷头51的轴线与主体的轴线在两者共有平面上夹角呈钝角。水平梁4上竖直开设有上下导通的通道，水枪5一一对应通道，转动安装在通道中。水平梁4的上部连接有水管9，水管9为钢管，每个通道对应一根水管9，水管9的一端与通道连通，另一端连接在转动管3的外壁上，并与转动管3连通。每根水管9上均安装有控水阀8，控水阀8选用电磁阀。

参照图4，水平梁4上设有用于驱使多个水枪5，以转动管3的轴线为对称线，同步对称旋转的第二转动机构7，本实施例中，第二转动机构7包括第二电机71、第一链轮72、第二链轮73和链条74。第二电机71螺栓固定安装在水平梁4的顶壁，其输出轴的轴线呈竖直，并穿过水平梁4。第一链轮72同轴固定键合在第二电机71伸出至水平梁4下方的输出轴上。第二链轮73同轴套设在各个水枪5上，第二链轮73与水枪5过盈配合。链条74同时绕设在第一链轮72和多个第二链轮73上。

实施例二：

参照图5，区别在于第二转动机构7的不同，本实施例中，第二转动机构7包括第三电机701、蜗轮702和蜗杆703。第三电机701为伺服电机，第三电机701螺栓固定安装在水平梁4的底部，第三电机701的轴线与水平梁4的长度方向平行。蜗杆703平行于水平梁4的长度方向设置，转动安装在水平梁4的底部，蜗杆703的一端使用联轴器与第三电机701的输出轴同轴连接。蜗轮702同轴套设在水枪5上，蜗轮702与水枪5过盈配合。蜗杆703同时与水平梁4下方各个水枪5上的蜗轮702啮合。

参照图5，水平梁4上还设有用于限制水枪5转动角度的限位组件704，限位组件704包括限位块7041和辅助块7042。限位块7041焊接在蜗轮702的顶壁上，辅助块7042有两块，焊接于水平梁4的底壁上，并分别位于限位块7041转动路径上的两侧。当水枪5分别转动至与该两块辅助块7042抵接状态下，水枪5分别位于喷头51轴线与主管道2轴线的交点位于水枪5上方状态和下方状态。

本实施例的实施原理为：操作人员在对井筒内的泥土进行冲水工作前，可先启动第三电机701，通过蜗轮702蜗杆703传动，驱使水平梁4下方的水枪5转动至喷头51倾斜朝向井筒的内部，使喷水的轴线与主管道2的轴线相交。此时停止第三电机701，再开启水源，向主管道2通水，经转动管3、水管9和水平梁4上通道后，最后注入水枪5，并向下方喷出高压射流水，将井筒内地面上的泥土冲击呈泥浆。再通过启动第一电机61，通过齿轮62与齿圈63啮合传动，带动转动管3转动，从而使水平梁4和水枪5围绕主管道2做圆周运动，在地面冲击出形状规则的泥浆收集坑。此时再次启动第三电机701，驱使水枪5转动至不同角度，即可对泥浆收集坑周围的泥土进行冲击。最后开启泥水泵，将汇集在井筒中泥浆收集坑内的泥浆抽出，即完成沉井的水利冲沉工作。省去人力对泥浆收集坑进行开挖和冲刷，并使井筒内部的地面冲刷均匀，提高沉井冲沉质量和冲沉效率。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种水利冲沉沉井施工设备，包括安装在沉井井筒上开口的支撑梁(1)，其特征在于：所述支撑梁(1)的下方竖直固设有主管道(2)，所述主管道(2)的下端同轴转动设置有转动管(3)，所述转动管(3)的下端固设有水平梁(4)，所述水平梁(4)的底部转动设置有水枪(5)，所述水枪(5)的转动轴线平行于主管道(2)的轴线，所述水枪(5)包括轴线与水枪(5)的转动轴线组成夹角呈锐角的喷头(51)，所述主管道(2)的顶部外接水源，所述主管道(2)的底端与转动管(3)顶端连通，所述水平梁(4)上设有与水枪(5)的进水端连通的通道，所述转动管(3)的外壁上设置有与水平梁(4)上通道连通的水管(9)，所述主管道(2)上设置有用于驱使转动管(3)转动的第一转动机构(6)，所述水平梁(4)上设置有用于驱使水枪(5)转动的第二转动机构(7)。

2.根据权利要求1所述的一种水利冲沉沉井施工设备，其特征在于：所述第一转动机构(6)包括第一电机(61)、齿轮(62)和齿圈(63)，所述第一电机(61)固设在主管道(2)的外壁上，所述齿轮(62)同轴固接在第一电机(61)的输出轴上，所述齿圈(63)同轴固定套设在转动管(3)的外壁上，所述齿轮(62)与齿圈(63)啮合。

3.根据权利要求1所述的一种水利冲沉沉井施工设备，其特征在于：所述第二转动机构(7)包括第二电机(71)、第一链轮(72)、第二链轮(73)和链条(74)，所述第二电机(71)固设在水平梁(4)的顶壁，所述第一链轮(72)同轴固设在电机的输出轴上，所述电机的输出轴轴线平行于主管道(2)的轴线，所述第二链轮(73)同轴固定设置在水枪(5)上，所述链条(74)绕设在第一链轮(72)和第二链轮(73)上。

4.根据权利要求1所述的一种水利冲沉沉井施工设备，其特征在于：所述第二转动机构(7)包括第三电机(701)、蜗轮(702)和蜗杆(703)，所述第三电机(701)固设在水平梁(4)的底壁上，所述第三电机(701)的轴线平行于水平梁(4)的长度方向，所述蜗杆(703)转动设置在水平梁(4)上，所述蜗杆(703)的一端与第三电机(701)的输出轴同轴固定连接，所述蜗轮(702)同轴固设在水枪(5)上，所述蜗轮(702)与蜗杆(703)啮合。

5.根据权利要求4所述的一种水利冲沉沉井施工设备，其特征在于：所述第三电机(701)为伺服电机，所述水平梁(4)上设置有用于限制水枪(5)转动角度的限位组件(704)，所述限位组件(704)包括限位块(7041)和辅助块(7042)，所述限位块(7041)固定设置于蜗轮(702)的顶部，所述辅助块(7042)固定设置于水平梁(4)的底壁，两块所述辅助块(7042)分别位于限位块(7041)转动路径的两侧，所述限位块(7041)能分别与两块辅助块(7042)抵接。

6.根据权利要求5所述的一种水利冲沉沉井施工设备，其特征在于：所述转动管(3)连接于水平梁(4)的中部，所述水枪(5)沿水平梁(4)长度方向间隔设置有多个，多个所述水枪(5)均匀分布在水平梁(4)中部的两侧，所述水平梁(4)的中部两侧的水枪(5)以转动管(3)轴线为中心对称设置。

7.根据权利要求6所述的一种水利冲沉沉井施工设备，其特征在于：连接多个所述水枪(5)的水管(9)上均设置有控水阀(8)。

8.根据权利要求7所述的一种水利冲沉沉井施工设备，其特征在于：所述控水阀(8)为电磁阀。

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