CN106640089A - 一种竖井掘进机用平台*** - Google Patents

Abstract

一种竖井掘进机用平台***，平台中心设置圆柱体立柱，立柱两侧的平台上对称设置罐道孔，罐道孔上方对应设置第一井盖和第二井盖，第一井盖上的一侧设置管片限位扶正工具，立柱上方外周设置回转机构，回转机构与平台之间均匀分布至少四个升降机构，竖井管片拼装机***设置在回转机构上，竖井管片拼装机***的U形口内所对应的回转机构上设置竖井锚杆钻***，竖井管片拼装机***的上方两侧分别设置第一竖井超前钻***和第二竖井超前钻***，竖井管片拼装机***的中部一侧设置管片，立柱一侧的平台上设置一对导轨，导轨上设置应急管片停放***，多个设备共用一套回转机构、升降机构，减轻了重量，可实现井壁的扩展，提高了通用性。

Description

一种竖井掘进机用平台***

技术领域

本发明涉及竖井掘进机相关***，尤其是一种竖井掘进机用平台***。

背景技术

在掘进设备领域，垂直向下开挖的设备称为竖井掘进机，竖井掘进机在所有的隧道、山体等施工设备中是设计难度最高的，是一套极为复杂的***，涉及到机械、电气、液压、通风、冷却、除尘、泥水分离、精确导向、人员与设备安全等众多领域，技术含量高，工作流程复杂。

竖井掘进机在开挖过程中需要对地层进行钻探、勘察；对开挖成型的井壁进行管片衬砌；由于是竖井，一个管片重量在2吨以上，需要对拼装完的管片进行锚固处理。

传统的水平隧道掘进机，其管片拼装机、超前钻、锚杆钻都是分开安装的，这三个部分都要单独的提供空间进行布置，竖井掘进机由于其特殊性，需要重量越小越好，空间集成度越高越好，如果要将这3个部件集成在一起，难度很大，而且需要考虑很多因素：功能要完整，相互之间不发生干涉，还要考虑检修空间、控制方式、装配顺序。

为满足设备维护要求，需要在平台上开设物资运送通道(罐道)，为保证人员与设备安全，通道平时要被井盖***关闭，只有在需要使用时才打开，由于平台上多了2个通道，放置竖井管片拼装机、超前钻、锚杆钻时需要让开通道位置，造成设计更加复杂困难。

鉴于上述原因，现有的掘进机的结构需要重新设计。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种竖井掘进机用平台***，将众多设备集成在一起，节省了大量宝贵的空间；多个设备共用一套回转机构、升降机构，减轻了重量，节约了大量成本；可实现井壁的扩展，提高了通用性，可为企业节约成本，有一定的经济效益；采用遥控器操作，提高了工人的安全性；各个设备采用模块化装配在一起，便于维护。

本发明为了实现上述目的，采用如下技术方案：一种竖井掘进机用平台***，是由：管片、管片限位扶正工具、第一井盖、竖井管片拼装机***、平台、立柱、升降机构、导轨、应急管片停放***、回转机构、第二井盖、竖井锚杆钻***、第一竖井超前钻***、第二竖井超前钻***构成；平台为圆形，平台中心设置圆柱体立柱，立柱两侧的平台上对称设置罐道孔，所述对称的罐道孔上方对应设置第一井盖和第二井盖，第一井盖上的一侧设置管片限位扶正工具，立柱上方外周设置回转机构，回转机构与平台之间均匀分布至少四个升降机构，竖井管片拼装机***采用U形结构，竖井管片拼装机***设置在回转机构上，竖井管片拼装机***的U形口内所对应的回转机构上设置竖井锚杆钻***，竖井管片拼装机***的上方两侧分别设置第一竖井超前钻***和第二竖井超前钻***，竖井管片拼装机***的中部一侧设置管片，所述管片的初始位置位于第一井盖的上方，立柱一侧的平台上设置一对导轨，所述一对导轨上设置应急管片停放***，所述一对导轨垂直于第一井盖和第二井盖的中心连线。

管片从地面运至平台***后，第一井盖上方一侧的管片限位扶正工具逐渐与管片接触，管片限位扶正工具对管片的位置进行限制，使管片垂直于第一井盖的中心正上方，将管片安装在U形竖井管片拼装机***的中部一侧，然后管片限位扶正工具恢复原位，竖井管片拼装机***通过调节升降机构的高度以控制管片的高度，通过在回转机构上方旋转以控制管片的工作位置，竖井管片拼装机***将管片安装至所需要的部位后，竖井管片拼装机***恢复原位，按以上步骤循环往复，将管片按设计的程序安装在井壁上；

当发生停电时，通过平台一侧配备的备用电源使竖井管片拼装机***携带管片在回转机构上旋转，应急管片停放***沿导轨滑行至所需位置，待竖井管片拼装机***携带管片移动至应急管片停放***处停止旋转，竖井管片拼装机***将管片放置在应急管片停放***上；应急管片停放***通常位于平台内侧，紧靠立柱，能够避免与其他设备放生干涉；

管片拼装完成后，竖井锚杆钻***通过回转机构、升降机构对管片上预留的锚固孔进行定位、钻进、锚固工作，起到加固管片的作用；

在竖井掘进机向下开挖之前，第一竖井超前钻***和第二竖井超前钻***通过升降机构调节高度，通过回转机构调节圆周位置，位置确定后，第一竖井超前钻***和第二竖井超前钻***进行地质的勘测，探测地下水，为注浆设备提供注浆孔，稳固底层。

本发明的有益效果是：本发明不同于以往的挖掘机开挖小型竖井，本发明使用TBM竖直向下开挖竖井，能适应于一定范围的井壁直径，掘进中同时对井壁衬砌管片，开挖竖井一次成型，该平台***为所述竖井掘进机的核心部件之一，集成了竖井掘进所需的竖井管片拼装机***、管片限位扶正工具、应急管片停放***、竖井超前钻***、竖井锚杆钻***。要求具备很高的定位精度，是一套复杂的机、电、液一体化***。

本发明结构紧凑、能满足井壁直径可扩展要求，集钻探、锚固、管片拼装于一体。由于该平台***放置的设备多，空间有限，要求设计尽量压缩空间。该平台***满足了管片拼装、锚固、超前钻探的要求，定位精度高；可实现井壁扩展的要求，且具备很高的强度和刚度。

本发明将众多设备集成在一起，节省了大量宝贵的空间；多个设备共用一套回转机构、升降机构，减轻了重量，节约了大量成本；采用伸缩臂机构，实现了该竖井钻机的扩展性要求，提高了通用性，可为企业节约成本，有一定的经济效益；采用遥控器操作，提高了工人的安全性；各个设备采用模块化装配在一起，便于维护，本发明减小了空间体积，同时也极大的减少了成本。

为实现大扭矩驱动，采用液压***动力；为实现可扩展要求，为竖井管片拼装机、竖井锚杆钻***、第一竖井超前钻***、第二竖井超前钻***配置伸缩臂机构，伸缩臂采用液压缸精确控制，通过位移传感器精确监测位置；为了节省空间和成本，竖井管片拼装机***、竖井锚杆钻***、第一竖井超前钻***、第二竖井超前钻***共用一套回转机构和升降机构；为保证定位要求与工作效率，所有液压缸配置平衡阀、比例阀。为了保证人员安全，采用遥控器控制该平台上的设备，并备用一套直控操作台***，在遥控器失灵情况下使用。为了保证人员与设备安全，配置罐道井盖，罐道只有在需要向下运送物资、检修时才打开，平时都是被井盖封着的。为防止停电，设置应急管片停放***。

管片限位扶正工具：由于竖井的特殊性，管片运输由竖井顶部向下运输，当管片到达平台的指定位置后，管片限位扶正工具开始工作，对管片进行位置的限制，便于竖井管片拼装机***进行工作。管片限位扶正工具安装在罐道井盖上。

竖井管片拼装机***：竖井管片拼装机***的作用是快速、安全、高效进行管片的拼装。可实现井壁扩展要求，所有液压元件配置位移传感器、平衡阀、比例阀。

应急管片停放***：当遇到突然断电时，使用备用电源，将管片放置在应急管片停放***上。应急管片停放***可以在导轨上移动，平时放在多功能平台内侧，紧靠立柱，这样可以避免与其他设备放生干涉。

竖井锚杆钻***：竖井锚杆钻***的作用是对已经拼装好的管片进行锚固，加固管片的砌衬。管片上预留有锚固孔，竖井锚杆钻***的锚杆钻机通过锚固孔实现定位，进行钻进工作。

竖井超前钻***：竖井超前钻***的作用是对地质进行勘察，探测地下水，为注浆设备提供注浆孔，稳固地层。为提高工作效率，该平台***配置2套超前钻机。其中一套超前钻固定在竖井管片拼装机上，另一套超前钻机可以摆动一定的角度，这样便于进行超前孔位置的定位。

该平台将众多设备集成在一起，节省了大量宝贵的空间；多个设备共用一套回转机构、升降机构，减轻了重量，节约了大量成本；可实现井壁的扩展，提高了通用性，可为企业节约成本，有一定的经济效益；采用遥控器操作，提高了工人的安全性；各个设备采用模块化装配在一起，便于维护。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1是平台总装立体结构示意图；

图2是平台俯视结构示意图；

图1、2中：管片1、管片限位扶正工具2、第一井盖3、竖井管片拼装机***4、平台5、立柱6、升降机构7、导轨8、应急管片停放***9、回转机构10、第二井盖11、竖井锚杆钻***12、第一竖井超前钻***13、第二竖井超前钻***14。

具体实施方式

下面结合实施例与具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

实施例1

平台5为圆形，平台5中心设置圆柱体立柱6，立柱6两侧的平台5上对称设置罐道孔，所述对称的罐道孔上方对应设置第一井盖3和第二井盖11，第一井盖3上的一侧设置管片限位扶正工具2，立柱6上方外周设置回转机构10，回转机构10与平台5之间均匀分布至少四个升降机构7，竖井管片拼装机***4采用U形结构，竖井管片拼装机***4设置在回转机构10上，竖井管片拼装机***4的U形口内所对应的回转机构10上设置竖井锚杆钻***12，竖井管片拼装机***4的上方两侧分别设置第一竖井超前钻***13和第二竖井超前钻***14，竖井管片拼装机***4的中部一侧设置管片1，所述管片1的初始位置位于第一井盖3的上方，立柱6一侧的平台5上设置一对导轨8，所述一对导轨8上设置应急管片停放***9，所述一对导轨8垂直于第一井盖3和第二井盖11的中心连线。

实施例2

管片1从地面运至平台***后，第一井盖3上方一侧的管片限位扶正工具2逐渐与管片1接触，管片限位扶正工具2对管片1的位置进行限制，使管片1垂直于第一井盖3的中心正上方，将管片1安装在U形竖井管片拼装机***4的中部一侧，然后管片限位扶正工具2恢复原位，竖井管片拼装机***4通过调节升降机构7的高度以控制管片1的高度，通过在回转机构10上方旋转以控制管片1的工作位置，竖井管片拼装机***4将管片1安装至所需要的部位后，竖井管片拼装机***4恢复原位，按以上步骤循环往复，将管片1按设计的程序安装在井壁上；

当发生停电时，通过平台5一侧配备的备用电源使竖井管片拼装机***4携带管片1在回转机构10上旋转，应急管片停放***9沿导轨8滑行至所需位置，待竖井管片拼装机***4携带管片1移动至应急管片停放***9处停止旋转，竖井管片拼装机***4将管片1放置在应急管片停放***9上；应急管片停放***9通常位于平台5内侧，紧靠立柱6，能够避免与其他设备发生干涉；

管片1拼装完成后，竖井锚杆钻***12通过回转机构10、升降机构7对管片1上预留的锚固孔进行定位、钻进、锚固工作，起到加固管片1的作用；

在竖井掘进机向下开挖之前，第一竖井超前钻***13和第二竖井超前钻***14通过升降机构7调节高度，通过回转机构10调节圆周位置，位置确定后，第一竖井超前钻***13和第二竖井超前钻***14进行地质的勘测，探测地下水，为注浆设备提供注浆孔，稳固地层。

Claims (2)

1.一种竖井掘进机用平台***，是由：管片(1)、管片限位扶正工具(2)、第一井盖(3)、竖井管片拼装机***(4)、平台(5)、立柱(6)、升降机构(7)、导轨(8)、应急管片停放***(9)、回转机构(10)、第二井盖(11)、竖井锚杆钻***(12)、第一竖井超前钻***(13)、第二竖井超前钻***(14)构成；其特征在于：平台(5)为圆形，平台(5)中心设置圆柱体立柱(6)，立柱(6)两侧的平台(5)上对称设置罐道孔，所述对称的罐道孔上方对应设置第一井盖(3)和第二井盖(11)，第一井盖(3)上的一侧设置管片限位扶正工具(2)，立柱(6)上方外周设置回转机构(10)，回转机构(10)与平台(5)之间均匀分布至少四个升降机构(7)，竖井管片拼装机***(4)采用U形结构，竖井管片拼装机***(4)设置在回转机构(10)上，竖井管片拼装机***(4)的U形口内所对应的回转机构(10)上设置竖井锚杆钻***(12)，竖井管片拼装机***(4)的上方两侧分别设置第一竖井超前钻***(13)和第二竖井超前钻***(14)，竖井管片拼装机***(4)的中部一侧设置管片(1)，所述管片(1)的初始位置位于第一井盖(3)的上方，立柱(6)一侧的平台(5)上设置一对导轨(8)，所述一对导轨(8)上设置应急管片停放***(9)，所述一对导轨(8)垂直于第一井盖(3)和第二井盖(11)的中心连线。

2.一种竖井掘进机用平台***的操作方法，其特征在于：管片(1)从地面运至平台***后，第一井盖(3)上方一侧的管片限位扶正工具(2)逐渐与管片(1)接触，管片限位扶正工具(2)对管片(1)的位置进行限制，使管片(1)垂直于第一井盖(3)的中心正上方，将管片(1)安装在U形竖井管片拼装机***(4)的中部一侧，然后管片限位扶正工具(2)恢复原位，竖井管片拼装机***(4)通过调节升降机构(7)的高度以控制管片(1)的高度，通过在回转机构(10)上方旋转以控制管片(1)的工作位置，竖井管片拼装机***(4)将管片(1)安装至所需要的部位后，竖井管片拼装机***(4)恢复原位，按以上步骤循环往复，将管片(1)按设计的程序安装在井壁上；

当发生停电时，通过平台(5)一侧配备的备用电源使竖井管片拼装机***(4)携带管片(1)在回转机构(10)上旋转，应急管片停放***(9)沿导轨(8)滑行至所需位置，待竖井管片拼装机***(4)携带管片(1)移动至应急管片停放***(9)处停止旋转，竖井管片拼装机***(4)将管片(1)放置在应急管片停放***(9)上；应急管片停放***(9)通常位于平台(5)内侧，紧靠立柱(6)，能够避免与其他设备发生干涉；

管片(1)拼装完成后，竖井锚杆钻***(12)通过回转机构(10)、升降机构(7)对管片(1)上预留的锚固孔进行定位、钻进、锚固工作，起到加固管片(1)的作用；

在竖井掘进机向下开挖之前，第一竖井超前钻***(13)和第二竖井超前钻***(14)通过升降机构(7)调节高度，通过回转机构(10)调节圆周位置，位置确定后，第一竖井超前钻***(13)和第二竖井超前钻***(14)进行地质的勘测，探测地下水，为注浆设备提供注浆孔，稳固地层。