CN214611257U - 深基坑作业一体化智能机系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电力深基坑作业技术领域，具体地说，公开了一种深基坑作业一体化智能机系统，其包括掘进模块、提土模块、安全监测模块、安全防护模块、语音对讲模块以及应急救援模块。本发明不仅实现了基坑的掘进作业，同时在进行基坑的掘进作业过程中，通过安全监测模块、安全防护模块、语音对讲模块、应急救援模块的设置，为基坑作业人员提供了较为全面的保护，从而较佳的提升了基坑施工的安全性，为基坑作业人员的人身安全提供了较佳的保障，避免了基坑作业事故的发生，使得基坑施工作业可以稳定的进行，从而较佳的提升了基坑作业的效率。

Description

深基坑作业一体化智能机系统

技术领域

本发明涉及电力深基坑作业技术领域，具体地说，涉及一种深基坑作业一体化智能机系统。

背景技术

为解决城市化建设中电力电缆供配电通道建设的深基坑支护技术问题，克服电缆通道开挖施工存在的埋深较深，地质情况差，空间狭窄，施工安全和社会效益等因素，采用埋深较深的电力通道来避让其他市政管网的工程越来越多，随之产生的深基坑技术就会被越来越多的使用。

在目前的电力基坑施工中，由于缺乏较为有效的对于基坑施工人员的保护系统，导致在电力基坑施工的事故时，对基坑施工人员的生命健康造成较为严重的损害。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

一种深基坑作业一体化智能机系统，其包括掘进模块、提土模块、安全监测模块以及安全防护模块，掘进模块包括活塞式空压机、风镐、手持式气动凿岩机以及软质气管，风镐以及手持式启动凿岩机通过软质气管与活塞式空压机相连接；提土模块包括提土机；安全监测模块包括安全监测智能主机、便携式四合一气体监测仪、视频监控摄像头，便携式四合一气体监测仪用于检测基坑中的氧气、一氧化碳、硫化氢以及甲烷气体的浓度并将数据发送至安全监测智能主机中，便携式四合一气体监测仪还用于在数据异常时发出报警信息，视频监控摄像头用于拍摄基坑内画面并将画面传输至安全监测智能主机，安全监测智能主机用于显示氧气、一氧化碳、硫化氢、甲烷气体的浓度以及视频监控摄像头所拍摄的画面并且在气体数据异常时发出报警信息；安全防护模块包括自动通风单元以及声光报警单元，声光报警单元与自动通风单元以及便携式四合一气体监测仪相连接，声光报警单元用于检测自动通风单元以及便携式四合一气体监测仪的工作状态并在自动通风单元或便携式四合一气体监测仪发生故障时发出声光报警信息。

本发明不仅实现了基坑的掘进作业，同时在进行基坑的掘进作业过程中，通过安全监测模块、安全防护模块、语音对讲模块、应急救援模块的设置，为基坑作业人员提供了较为全面的保护，从而较佳的提升了基坑施工的安全性，为基坑作业人员的人身安全提供了较佳的保障，避免了基坑作业事故的发生，使得基坑施工作业可以稳定的进行，从而较佳的提升了基坑作业的效率。

作为优选，提土机包括支承柱，支承柱的底端部设有若干个用于对支承柱进行支撑的支腿，支承柱的上端部铰接有支承架，支承架上靠近支承柱的端部铰接有吊臂，吊臂与支承架之间设有用于连接吊臂与支承架的拉棒，支承架上远离支承柱的端部设有动力系统，动力系统中设有绳索，绳索的端部穿过吊臂，绳索上穿过吊臂的端部设有吊钩。

本发明中，通过提土机结构的设置，能够在进行基坑的挖掘时，通过动力系统驱动绳索上的吊钩移动，从而将基坑中的土石方吊出基坑。

作为优选，动力系统为气动式动力单元，气动式动力单元包括气动马达、减速机、卷筒、气动刹车件。

本发明中，通过气动式动力单元的设置，使得在停电或是供电困难时，该提土机还可以将基坑中的土石方及时的取出，从而较佳的提升了提土机在使用时的稳定性。

作为优选，动力系统为电动式动力单元，电动式动力单元包括电动马达、减速机、卷筒、电动刹车件。

本发明中，通过电动式动力单元的设置，使得通过电动马达的作用将基坑中的土石方吊出基坑。

作为优选，支承柱的底端部铰接有悬挂梁，悬挂梁上连接有软梯。

本发明中，通过悬挂梁以及软梯的设置，既能够使得基坑中作业人员攀爬软梯进入基坑中，又使得在发生基坑事故时，基坑中的作业人员可以及时的自救。

作为优选，悬挂梁以及支腿上分别设有用于对悬挂梁以及支腿高度进行调节的高度调节单元，悬挂梁以及支腿上均设有螺孔，高度调节单元包括设置于螺孔中且穿过悬挂梁以及支腿的蝶形螺栓，蝶形螺栓上穿过悬挂梁以及支腿的上端部设有与蝶形螺栓相配合的螺母，蝶形螺栓上穿过悬挂梁以及支腿的下端部设有支撑板。

本发明中，通过高度调节单元的设置，能够将提土机以及悬挂梁调整至稳定，从而较佳的提升了该深基坑作业一体化智能机系统在使用时的稳定性。

作为优选，绳索上套接有位于吊钩上方的吊钩弹簧，绳索上套接有位于吊钩弹簧上方的套筒，套筒的下端部沿其周向向外扩张形成套筒凸缘。

本发明中，通过吊钩弹簧、套筒以及套筒凸缘的设置，避免了由于收线的速度过快而导致吊钩与吊臂的端部发生直接碰撞而导致提土机故障的发生，从而较佳的提升了该深基坑作业一体化智能机系统在使用时的稳定性。

作为优选，吊臂上远离支承架上端部设有行程阀，行程阀包括设置于吊臂上的安装座，安装座上铰接有转动杆，转动杆的一端与吊臂之间设有连接转动杆以及吊臂的行程阀弹簧，转动杆的另一端铰接有连接杆，连接杆上设有行程挡环，绳索的端部穿过行程挡环。

本发明中，通过形成阀的设置，避免了吊钩与吊臂的端部发生碰触，从而较佳的提升了该深基坑作业一体化智能机系统在使用时的稳定性。

作为优选，自动通风单元包括离心风机，离心风机上设有进风管，支承柱上设有与进风管相连接的分流器，分流器上设有若干个出风管。

本发明中，通过自动通风单元的结构的设置，能够通过离心风机与进风管以及出风管的配合向基坑中鼓入新鲜空气，从而保障了基坑作业的正常进行。其中，分流器的设置，使得离心风机中的空气可以均匀的输送至基坑的不同位置，从而较佳的提升了离心风机的使用效果。

本发明该提供了一种基于上述深基坑作业一体化智能机系统的作业方法，其包括以下步骤：

步骤一、确定基坑的位置，并在基坑处搭建提土模块，在提土机的悬挂梁上安装软梯并将软梯放置在基坑中；通过掘进模块进行基坑的挖掘，通过提土模块将基坑中的土石方吊运出基坑；在基坑的底端放置安全监测模块，通过安全监测模块对基坑中的氧气、一氧化碳、硫化氢以及甲烷气体的浓度并将数据发送至安全监测智能主机中，通过视频监控摄像头将基坑内画面传输至安全监测智能主机；设置安全防护模块，通过安装防护模块中的自动通风单元向基坑中通入空气；

步骤二、当便携式四合一气体监测仪检测到氧气浓度降低或一氧化碳、硫化氢以及甲烷气体的浓度超标时，便携式四合一气体监测仪以及安全监测智能主机发出报警信息，提醒基坑工作人员通过软梯爬出基坑，同时提醒基坑上的工作人员通过提土模块将基坑中人员吊出基坑；

步骤三、当便携式四合一气体监测仪发生故障时或是自动通风单元发生故障时，安全防护模块中的声光报警模块发出报警信息提醒工作人员对便携式四合一气体监测仪以及自动通风单元进行检修。

本发明中，通过上述基坑作业方法，既可以稳定实现对于基坑的作业，同时在基坑作业的过程中较佳的保护了基坑内作业人员的人身安全，使得基坑施工作业可以稳定的进行，从而较佳的提升了基坑作业的效率。

附图说明

图1为实施例1中的深基坑作业一体化智能机系统的示意图。

图2为实施例1中的深基坑作业一体化智能机系统的工作示意图。

图3为图2中的提土机的结构示意图。

图4为图3中A部分的放大图。

图5为图3中B部分的放大图。

图6为图3中C部分的放大图。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。应当理解的是，实施例仅仅是对本发明进行解释而并非限定。

实施例1

如图1-6所示，本实施例提供了一种深基坑作业一体化智能机系统，其包括掘进模块、提土模块、安全监测模块以及安全防护模块，掘进模块包括活塞式空压机、风镐、手持式气动凿岩机以及软质气管，风镐以及手持式启动凿岩机通过软质气管与活塞式空压机相连接；提土模块包括提土机；安全监测模块包括安全监测智能主机、便携式四合一气体监测仪、视频监控摄像头，便携式四合一气体监测仪用于检测基坑中的氧气、一氧化碳、硫化氢以及甲烷气体的浓度并将数据发送至安全监测智能主机中，便携式四合一气体监测仪还用于在数据异常时发出报警信息，视频监控摄像头用于拍摄基坑内画面并将画面传输至安全监测智能主机，安全监测智能主机用于显示氧气、一氧化碳、硫化氢、甲烷气体的浓度以及视频监控摄像头所拍摄的画面并且在气体数据异常时发出报警信息；安全防护模块包括自动通风单元以及声光报警单元，声光报警单元与自动通风单元以及便携式四合一气体监测仪相连接，声光报警单元用于检测自动通风单元以及便携式四合一气体监测仪的工作状态并在自动通风单元或便携式四合一气体监测仪发生故障时发出声光报警信息。

本实施例中的深基坑作业一体化智能机系统在使用时，可通过掘进模块对基坑进行挖掘，将风镐以及手持式气动凿岩机通过软质气管与活塞式空压机进行连接，之后通过风镐以及手持式气动凿岩机对基坑进行挖掘。本实施例中的空活塞式压机采用柴油机动力活塞式空压机，型号W-3/5，流量3m3/min，额定气压0.5Mpa；本实施例中的风镐的型号为G15，重12.5kg，耗气量28L/s，直径19mm；本实施例中的手持凿岩机型号为Y020，重20kg，长610mm，工作气压0.45MPa，钎尾规格B22*108；本实施例中的软质气管与活塞式空压机、风镐以及手持式气动凿岩机之间均采用采用标准C式接头进行连接。在进行基坑挖掘的过程中，可通过提土模块将基坑中的土石方取出，本实施例中的提土模块回转半径1200mm，高度1700mm，水平回转范围0-180°，适用于孔深20m以内、孔径0.8-2.8m的基坑。在进行基坑挖掘的过程中，基坑中的施工人员携带便携式四合一气体监测仪至基坑中，基坑上的安全监测智能主机可显示便携式四合一气体监测仪检测的气体浓度以及视频监控摄像头所拍摄的基坑下的画面，当便携式四合一气体监测仪检测到氧气浓度低于标准时或有毒气体(本实施例中的有毒气体具体指：一氧化碳、硫化氢以及甲烷气体)浓度超标时，自动发出报警信息，提醒基坑作业人员进行自救，同时安全监测智能主机发出报警信号提醒基坑上的工作人员对井下人员进行施救；在进行基坑的挖掘时，可通过自动通风单元向基坑中通入新鲜的空气，从而保证基坑作业的正常进行，当自动通风单元或是便携式四合一气体监测仪发生故障时，声光报警单元发出声光报警信号。本实施例中的深基坑作业一体化智能机系统还包括语音对讲模块以及应急救援模块。语音对讲模块包括两分别设置于基坑中以及基坑上的语音对讲单元，基坑上以及基坑中的工作人员可通过语音对讲模块进行沟通；应急救援模块包括设置于基坑中的正压式空气呼吸器、便携式空气压缩罐、医药急救包，可在发生基坑事故时为基坑中的工作人员提供救助。本实施例中的深基坑作业一体化智能机系统不仅实现了基坑的掘进作业，同时在进行基坑的掘进作业过程中，通过安全监测模块、安全防护模块、语音对讲模块、应急救援模块的设置，为基坑作业人员提供了较为全面的保护，从而较佳的提升了基坑施工的安全性，为基坑作业人员的人身安全提供了较佳的保障，避免了基坑作业事故的发生，使得基坑施工作业可以稳定的进行，从而较佳的提升了基坑作业的效率。

本实施例中，提土机包括支承柱310，支承柱310的底端部设有若干个用于对支承柱310进行支撑的支腿320，支承柱310的上端部铰接有支承架330，支承架330上靠近支承柱310的端部铰接有吊臂340，吊臂340与支承架330之间设有用于连接吊臂340与支承架330的拉棒350，支承架330上远离支承柱310的端部设有动力系统，动力系统中设有绳索360，绳索360的端部穿过吊臂340，绳索360上穿过吊臂340的端部设有吊钩370。

通过本实施例中的提土机结构的设置，能够在进行基坑的挖掘时，通过动力系统驱动绳索360上的吊钩370移动，从而将基坑中的土石方吊出基坑。

本实施例中，动力系统为气动式动力单元或电动式动力单元，气动式动力单元包括气动马达、减速机、卷筒、气动刹车件；电动式动力单元包括电动马达、减速机、卷筒、电动刹车件。

通过本实施例中的动力系统的设置，可以根据实际的使用情况选择不同的动力系统，气动式动力单元采用掘进模块中的柴油机动力活塞式空压机作为动力源，从而使得在停电或是供电困难时，该提土机还可以将基坑中的土石方及时的取出，从而较佳的提升了提土机在使用时的稳定性。

本实施例中，支承柱310的底端部铰接有悬挂梁380，悬挂梁380上连接有软梯390。

通过本实施例中的悬挂梁380以及软梯390的设置，既能够使得基坑中作业人员攀爬软梯390进入基坑中，又能够在基坑中的便携式四合一气体监测仪发出报警信息或是声光报警单元发出报警信息时，基坑中的作业人员可通过软梯390自行爬出基坑，从而使得在发生基坑事故时，基坑中的作业人员可以及时的自救，从而较为快速的实现了基坑中人员的撤出。

本实施例中，悬挂梁380以及支腿320上分别设有用于对悬挂梁380以及支腿320高度进行调节的高度调节单元，悬挂梁380以及支腿320上均设有螺孔410，高度调节单元包括设置于螺孔410中且穿过悬挂梁380以及支腿320的蝶形螺栓420，蝶形螺栓420上穿过悬挂梁380以及支腿320的上端部设有与蝶形螺栓420相配合的螺母430，蝶形螺栓420上穿过悬挂梁380以及支腿320的下端部设有支撑板440。

通过本实施例中的高度调节单元的设置，能够在将提土机安装在基坑处后，拧动蝶形螺栓420对支撑板440的位置进行调整，从而将提土机以及悬挂梁380调整至稳定，从而较佳的提升了该深基坑作业一体化智能机系统在使用时的稳定性。

本实施例中，绳索360上套接有位于吊钩370上方的吊钩弹簧510，绳索360上套接有位于吊钩弹簧510上方的套筒520，套筒520的下端部沿其周向向外扩张形成套筒凸缘530。

通过本实施例中的吊钩弹簧510、套筒520以及套筒凸缘530的设置，能够在将基坑中的土石方吊出基坑中时，避免了由于收线的速度过快而导致吊钩370与吊臂340的端部发生直接碰撞而导致提土机故障的发生，从而较佳的提升了该深基坑作业一体化智能机系统在使用时的稳定性。

本实施例中，吊臂340上远离支承架330上端部设有行程阀，行程阀包括设置于吊臂上的安装座610，安装座610上铰接有转动杆620，转动杆620的一端与吊臂340之间设有连接转动杆620以及吊臂340的行程阀弹簧630，转动杆620的另一端铰接有连接杆640，连接杆640上设有行程挡环650，绳索360的端部穿过行程挡环650。

通过本实施例中的形成阀的设置，能够在收线速度过快时，通过形成阀弹簧630、转动杆620以及连接杆640的配合对吊钩370进行缓冲，避免了吊钩370与吊臂340的端部发生碰触，从而较佳的提升了该深基坑作业一体化智能机系统在使用时的稳定性。

本实施例中，自动通风单元包括离心风机，离心风机上设有进风管3100，支承柱310上设有与进风管3100相连接的分流器3110，分流器3110上设有若干个出风管3120。

通过本实施例中的自动通风单元的结构的设置，能够通过离心风机与进风管3100以及出风管3120的配合向基坑中鼓入新鲜空气，从而保障了基坑作业的正常进行。分流器3110的设置，使得离心风机中的空气可以均匀的输送至基坑的不同位置，从而较佳的提升了离心风机的使用效果。本实施例中的离心风机额定功率370W，额定电压220v，送风量450m3/h，送风风压1880Pa，送风深度20m。

本实施例还提供了一种基于上述深基坑作业一体化智能机系统的作业方法，其包括以下步骤：

步骤一、确定基坑的位置，并在基坑处搭建提土模块，在提土机的悬挂梁380上安装软梯390并将软梯390放置在基坑中；通过掘进模块进行基坑的挖掘，通过提土模块将基坑中的土石方吊运出基坑；在基坑的底端放置安全监测模块，通过安全监测模块对基坑中的氧气、一氧化碳、硫化氢以及甲烷气体的浓度并将数据发送至安全监测智能主机中，通过视频监控摄像头将基坑内画面传输至安全监测智能主机；设置安全防护模块，通过安装防护模块中的自动通风单元向基坑中通入空气；

步骤二、当便携式四合一气体监测仪检测到氧气浓度降低或一氧化碳、硫化氢以及甲烷气体的浓度超标时，便携式四合一气体监测仪以及安全监测智能主机发出报警信息，提醒基坑工作人员通过软梯390爬出基坑，同时提醒基坑上的工作人员通过提土模块将基坑中人员吊出基坑；

步骤三、当便携式四合一气体监测仪发生故障时或是自动通风单元发生故障时，安全防护模块中的声光报警模块发出报警信息提醒工作人员对便携式四合一气体监测仪以及自动通风单元进行检修。

通过本实施例中的基坑作业方法，既可以稳定实现对于基坑的作业，同时在基坑作业的过程中较佳的保护了基坑内作业人员的人身安全，使得基坑施工作业可以稳定的进行，从而较佳的提升了基坑作业的效率。

总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。

Claims (9)

1.深基坑作业一体化智能机系统，其特征在于：包括掘进模块、提土模块、安全监测模块以及安全防护模块，掘进模块包括活塞式空压机、风镐、手持式气动凿岩机以及软质气管，风镐以及手持式启动凿岩机通过软质气管与活塞式空压机相连接；提土模块包括提土机；安全监测模块包括安全监测智能主机、便携式四合一气体监测仪、视频监控摄像头，便携式四合一气体监测仪用于检测基坑中的氧气、一氧化碳、硫化氢以及甲烷气体的浓度并将数据发送至安全监测智能主机中，便携式四合一气体监测仪还用于在数据异常时发出报警信息，视频监控摄像头用于拍摄基坑内画面并将画面传输至安全监测智能主机，安全监测智能主机用于显示氧气、一氧化碳、硫化氢、甲烷气体的浓度以及视频监控摄像头所拍摄的画面并且在气体数据异常时发出报警信息；安全防护模块包括自动通风单元以及声光报警单元，声光报警单元与自动通风单元以及便携式四合一气体监测仪相连接，声光报警单元用于检测自动通风单元以及便携式四合一气体监测仪的工作状态并在自动通风单元或便携式四合一气体监测仪发生故障时发出声光报警信息。

2.根据权利要求1所述的深基坑作业一体化智能机系统，其特征在于：提土机包括支承柱(310)，支承柱(310)的底端部设有若干个用于对支承柱(310)进行支撑的支腿(320)，支承柱(310)的上端部铰接有支承架(330)，支承架(330)上靠近支承柱(310)的端部铰接有吊臂(340)，吊臂(340)与支承架(330)之间设有用于连接吊臂(340)与支承架(330)的拉棒(350)，支承架(330)上远离支承柱(310)的端部设有动力系统，动力系统中设有绳索(360)，绳索(360)的端部穿过吊臂(340)，绳索(360)上穿过吊臂(340)的端部设有吊钩(370)。

3.根据权利要求2所述的深基坑作业一体化智能机系统，其特征在于：动力系统为气动式动力单元，气动式动力单元包括气动马达、减速机、卷筒、气动刹车件。

4.根据权利要求2所述的深基坑作业一体化智能机系统，其特征在于：动力系统为电动式动力单元，电动式动力单元包括电动马达、减速机、卷筒、电动刹车件。

5.根据权利要求2所述的深基坑作业一体化智能机系统，其特征在于：支承柱(310)的底端部铰接有悬挂梁(380)，悬挂梁(380)上连接有软梯(390)。

6.根据权利要求5所述的深基坑作业一体化智能机系统，其特征在于：悬挂梁(380)以及支腿(320)上分别设有用于对悬挂梁(380)以及支腿(320)高度进行调节的高度调节单元，悬挂梁(380)以及支腿(320)上均设有螺孔(410)，高度调节单元包括设置于螺孔(410)中且穿过悬挂梁(380)以及支腿(320)的蝶形螺栓(420)，蝶形螺栓(420)上穿过悬挂梁(380)以及支腿(320)的上端部设有与蝶形螺栓(420)相配合的螺母(430)，蝶形螺栓(420)上穿过悬挂梁(380)以及支腿(320)的下端部设有支撑板(440)。

7.根据权利要求2所述的深基坑作业一体化智能机系统，其特征在于：绳索(360)上套接有位于吊钩(370)上方的吊钩弹簧(510)，绳索(360)上套接有位于吊钩弹簧(510)上方的套筒(520)，套筒(520)的下端部沿其周向向外扩张形成套筒凸缘(530)。

8.根据权利要求2所述的深基坑作业一体化智能机系统，其特征在于：吊臂(340)上远离支承架(330)上端部设有行程阀，行程阀包括设置于吊臂上的安装座(610)，安装座(610)上铰接有转动杆(620)，转动杆(620)的一端与吊臂(340)之间设有连接转动杆(620)以及吊臂(340)的行程阀弹簧(630)，转动杆(620)的另一端铰接有连接杆(640)，连接杆(640)上设有行程挡环(650)，绳索(360)的端部穿过行程挡环(650)。

9.根据权利要求1所述的深基坑作业一体化智能机系统，其特征在于：自动通风单元包括离心风机，离心风机上设有进风管(3100)，支承柱(310)上设有与进风管(3100)相连接的分流器(3110)，分流器(3110)上设有若干个出风管(3120)。

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