CN214832833U - 一种穿岩层的沉井机械施工装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种穿岩层的沉井机械施工装置，包括壁行凿岩机、壁行挖掘机和环形轨道；壁行凿岩机和壁行挖掘机能够在环形轨道上沿沉井井壁圆周移动，壁行凿岩机破碎沉井底部的岩石形成岩碴，壁行挖掘机挖取岩碴堆放至沉井中部，再由提升系统提升至地面。所述沉井机械施工装置和方法能够实现一种针对穿岩层的沉井自动机械装备和施工工艺。

Description

一种穿岩层的沉井机械施工装置

技术领域

本实用新型涉及一种穿岩层的沉井机械施工装置，应用于土木工程中地下结构及基础工程领域。

背景技术

沉井常用于矿山、给排水和市政工程中。随着给排水和市政工程中沉井深度的增加，沉井入岩的问题在沉井工程中开始显现。目前沉井多采用人工挖掘的方式，井内空间受限，井下的人员安全问题显著。此外，遇到岩石地层，特别是无法进行爆破作业的情况下，人工凿岩开挖沉井工程难度大、施工效率低，以上问题提高了沉井的施工难度，对沉井工程的工期和造价均有不利影响，限制了沉井的应用。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种穿岩层的沉井机械施工装置，能够实现一种针对穿岩层的自动沉井。

为达到上述目的，本实用新型所采取的方案为：

一种穿岩层的沉井机械施工装置，其特征在于，包括壁行凿岩机、壁行挖掘机和环形轨道；壁行凿岩机和壁行挖掘机能够在环形轨道上沿沉井井壁圆周移动，壁行凿岩机破碎沉井底部的岩石形成岩碴，壁行挖掘机挖取岩碴堆放至沉井中部，再由提升系统提升至地面。

进一步的，壁行挖掘机包括环移平车、挖掘臂和液压动力箱，挖掘臂上安装有挖斗，其特征在于，壁行凿岩机由壁行挖掘机的挖斗更换为铣槽器而成，能够通过控制挖掘臂动作，根据岩石的强度，设定铣槽器的铣削深度和动作路径。

进一步的，当沉井在岩层中施工时，根据沉井井壁内径和壁行凿岩机的铣槽器尺寸，将沉井内部等分为偶数个扇区，使每个扇区的弦长小于铣槽器的宽度。

进一步的，壁行凿岩机完其中1个扇区的凿岩工作后，壁行挖掘机首先将岩碴堆积在该扇区刃脚下，同时壁行凿岩机破碎对侧扇区的岩体，防止沉井突沉；所有扇区均被破碎后，通过壁行挖掘机清理刃脚下的岩碴。

进一步的，提升系统包括主提升装置、副提升装置、龙门架和环形提升轨道；主提升装置和副提升装置均安装在龙门架横梁上，主提升装置可以为抓斗或吊桶，龙门架沿着围绕沉井圆周的环形提升轨道转动，其特征在于，龙门架的两侧分别安装有管线绞盘、管线架和动力泵站，通过安装在管线绞盘和管线架上的液压管和控制电缆为壁行挖掘机和壁行凿岩机提供动力和控制信号。

进一步的，壁行挖掘机和壁行凿岩机沿环形轨道对称布置，且随龙门架同步转动。

进一步的，挖掘机提升装置从沉井口延伸至环形轨道并与环形轨道相连，用于挖掘主机的检修维护，也能够用作在井下布置多台挖掘主机。

本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型能够自动穿越岩层，避免人工开挖，降低了劳动强度；设备和工艺结构简单，成本较低，提高了工作效率和安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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它的附图。

图1为本实用新型实施例整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例提升系统结构示意图；

图3为本实用新型实施例沉井工艺结构示意图；

图4为本实用新型实施例挖掘系统结构示意图。

图中，100-提升系统；101-主提升装置；102-副提升装置；103-龙门架；104-管线绞盘；105-管线架；106-动力泵站；107-环形提升轨道；200-沉井工艺结构；201-存储槽；202-锁口；203-减阻材料；204-井壁；205-止水帷幕；206-刃脚；300-挖掘系统；301-环形轨道；302-壁行挖掘机；303-壁行凿岩机；4-挖掘机检修通道；5-土层；6-岩层。

具体实施方式

以下参照附图及具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

一种穿岩层（6）的沉井机械施工装置，其特征在于，包括壁行凿岩机（303）、壁行挖掘机（302）和环形轨道（301）；壁行凿岩机（303）和壁行挖掘机（302）能够在环形轨道（301）上沿沉井井壁（204）圆周移动，壁行凿岩机（303）破碎沉井底部的岩石形成岩碴，壁行挖掘机（302）挖取岩碴堆放至沉井中部，再由提升系统（100）提升至地面。

优选地，壁行挖掘机（302）包括环移平车、挖掘臂和液压动力箱，挖掘臂上安装有挖斗，其特征在于，壁行凿岩机（303）由壁行挖掘机（302）的挖斗更换为铣槽器而成，能够通过控制挖掘臂动作，根据岩石的强度，设定铣槽器的铣削深度和动作路径。

优选地，当沉井在岩层（6）中施工时，根据沉井井壁（204）内径和壁行凿岩机（303）的铣槽器尺寸，将沉井内部等分为偶数个扇区，使每个扇区的弦长小于铣槽器的宽度。

优选地，壁行凿岩机（303）完其中1个扇区的凿岩工作后，壁行挖掘机（302）首先将岩碴堆积在该扇区刃脚（206）下，同时壁行凿岩机（303）破碎对侧扇区的岩体，防止沉井突沉；所有扇区均被破碎后，通过壁行挖掘机（302）清理刃脚（206）下的岩碴。

优选地，提升系统（100）包括主提升装置（101）、副提升装置（102）、龙门架（103）和环形提升轨道（107）；主提升装置（101）和副提升装置（102）均安装在龙门架（103）横梁上，主提升装置（101）可以为抓斗或吊桶，龙门架（103）沿着围绕沉井圆周的环形提升轨道（107）转动，其特征在于，龙门架（103）的两侧分别安装有管线绞盘（104）、管线架（105）和动力泵站（106），通过安装在管线绞盘（104）和管线架（105）上的液压管和控制电缆为壁行挖掘机（302）和壁行凿岩机（303）提供动力和控制信号。

优选地，壁行挖掘机（302）和壁行凿岩机（303）沿环形轨道（301）对称布置，且随龙门架（103）同步转动。

优选地，挖掘机提升装置从沉井口延伸至环形轨道（301）并与环形轨道（301）相连，用于挖掘主机的检修维护，也能够用作在井下布置多台挖掘主机。

Claims (7)

1.一种穿岩层的沉井机械施工装置，其特征在于，包括壁行凿岩机、壁行挖掘机和环形轨道；壁行凿岩机和壁行挖掘机能够在环形轨道上沿沉井井壁圆周移动，壁行凿岩机破碎沉井底部的岩石形成岩碴，壁行挖掘机挖取岩碴堆放至沉井中部，再由提升系统提升至地面。

2.根据权利要求1所述的一种穿岩层的沉井机械施工装置，其特征在于，壁行挖掘机包括环移平车、挖掘臂和液压动力箱，挖掘臂上安装有挖斗，壁行凿岩机由壁行挖掘机的挖斗更换为铣槽器而成，能够通过控制挖掘臂动作，根据岩石的强度，设定铣槽器的铣削深度和动作路径。

3.根据权利要求2所述的一种穿岩层的沉井机械施工装置，其特征在于，当沉井在岩层中施工时，根据沉井井壁内径和壁行凿岩机的铣槽器尺寸，将沉井内部等分为偶数个扇区，使每个扇区的弦长小于铣槽器的宽度。

4.根据权利要求3所述的一种穿岩层的沉井机械施工装置，其特征在于，壁行凿岩机完其中1个扇区的凿岩工作后，壁行挖掘机首先将岩碴堆积在该扇区刃脚下，同时壁行凿岩机破碎对侧扇区的岩体，防止沉井突沉；所有扇区均被破碎后，通过壁行挖掘机清理刃脚下的岩碴。

5.根据权利要求1所述的一种穿岩层的沉井机械施工装置，其特征在于，提升系统包括主提升装置、副提升装置、龙门架和环形提升轨道；主提升装置和副提升装置均安装在龙门架横梁上，主提升装置可以为抓斗或吊桶，龙门架沿着围绕沉井圆周的环形提升轨道转动，龙门架的两侧分别安装有管线绞盘、管线架和动力泵站，通过安装在管线绞盘和管线架上的液压管和控制电缆为壁行挖掘机和壁行凿岩机提供动力和控制信号。

6.根据权利要求5所述的一种穿岩层的沉井机械施工装置，其特征在于，壁行挖掘机和壁行凿岩机沿环形轨道对称布置，且随龙门架同步转动。

7.根据权利要求1所述的一种穿岩层的沉井机械施工装置，其特征在于，挖掘机提升装置从沉井口延伸至环形轨道并与环形轨道相连，用于挖掘主机的检修维护，也能够用作在井下布置多台挖掘主机。

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