竖井掘进设备制造技术

本发明专利技术提供一种竖井掘进设备，包括：掘进系统，包括盾体、刀盘、驱动机构和推进油缸，盾体的内侧限定出容纳空间，刀盘设于盾体的底端，驱动机构与刀盘传动连接以驱动刀盘转动，推进油缸设于容纳空间，推进油缸的一端与盾体连接，另一端与驱动机构连接；固定钻架，固定钻架支撑于竖井的井口周沿；移动支架，移动支架可升降地设于固定钻架；排浆系统，排浆系统包括排浆管，排浆管的一端与移动支架可拆卸连接，另一端与驱动机构固定连接；顶推油缸，顶推油缸设于固定钻架，顶推油缸与盾体传动连接，以向掘进系统施加推力。根据本发明专利技术的竖井掘进设备，整机性能更优，提高了富水地层中的破岩掘进能力，有助于保证作业进度，降低施工成本。降低施工成本。降低施工成本。

【技术实现步骤摘要】
竖井掘进设备


[0001]本专利技术涉及掘进设备
，尤其涉及一种竖井掘进设备。

技术介绍

[0002]目前，在地下工程建造，比如盾构始发接收竖井、采矿竖井、隧道通风竖井、地下防御工事竖井、地下停车场等地下建筑工程中，竖井是最方便的一种通道。
[0003]其中，传统富水地层深竖井井筒施工中，主要采用以下方案：其中一种是采用周围冻结止水配合钻爆法进行施工，施工过程中，冻结不能停止，导致深竖井井筒掘进工期漫长，且成本高昂。另外有采用钻井法进行深竖井井筒施工的方案，钻井法需要采用竖井钻机进行施工，无需进行冻结，但是由于其动力设置在地面上，使得钻头动力不具备水下作业能力，钻机也无法进行硬岩掘进。因此，需要提供一种能够在富水地层或硬岩地层中进行掘进的设备。

技术实现思路

[0004]鉴于上述问题，本专利技术提供一种竖井掘进设备，通过将驱动机构和推进油缸下放至井内，并与刀盘邻近设置，还设置了顶推油缸，能够克服上述技术问题。
[0005]本专利技术提供一种竖井掘进设备，包括：掘进系统，包括盾体、刀盘、驱动机构和推进油缸，所述盾体的内侧限定出容纳空间，所述刀盘设于所述盾体的底端，所述驱动机构与所述刀盘传动连接以驱动所述刀盘转动，所述推进油缸设于所述容纳空间，所述推进油缸的一端与所述盾体连接，另一端与所述驱动机构连接；固定钻架，所述固定钻架支撑于所述竖井的井口周沿；移动支架，所述移动支架可升降地设于所述固定钻架；排浆系统，所述排浆系统包括排浆管，所述排浆管的一端与所述移动支架可拆卸连接，另一端与所述驱动机构固定连接；顶推油缸，所述顶推油缸设于所述固定钻架，所述顶推油缸与所述盾体传动连接，以向所述掘进系统施加推力。
[0006]根据本专利技术的竖井掘进设备，通过将驱动机构和推进油缸下放至井内，并与刀盘邻近设置，相较于相关技术中将动力源设置于井上的方案，能够为刀盘提供更大的扭矩和推力，从而提高设备在深井以及富水地层、硬岩地层中的破岩掘进能力。此外，设置了顶推油缸，使得刀盘在硬岩地层中掘进时，顶推油缸和推进油缸能够相互配合，从而为刀盘提供更大的推力，提高破岩能力。综合提升了竖井掘进设备的整机性能，相较于周围冻结止水配合钻爆法的施工方案，有助于简化设备在深竖井和富水地层的掘进作业方式，保证作业进度，降低施工成本。
[0007]在一些实施例中，所述驱动机构包括：主驱动件、减速机和主轴承，所述主驱动件、所述减速机、所述主轴承和所述刀盘依次传动连接。
[0008]在一些实施例中，所述掘进系统还包括：第一冷却水套，所述第一冷却水套设于所述主轴承；第二冷却水套，所述第二冷却水套套设于所述减速机外侧。
[0009]在一些实施例中，所述盾体包括：内盾体和外盾体，所述外盾体可拆卸地套设于所
述内盾体的外侧，所述盾体被配置为在完成掘进作业后，所述内盾体与所述外盾体分离，以将所述内盾体从所述竖井内抽离。
[0010]在一些实施例中，所述盾体设有多个沿自身径向延伸的活动孔，所述掘进系统还包括：撑靴，所述撑靴为与所述活动孔一一对应的多个，所述撑靴可伸缩地设于所述活动孔内；撑紧油缸，所述撑紧油缸为与所述撑靴一一对应的多个，所述撑紧油缸设于所述活动孔内，所述撑紧油缸的一端与所述盾体连接，另一端与所述撑靴连接，以驱动所述撑靴与井壁抵紧或分离。
[0011]在一些实施例中，所述外盾体顶端设有装配槽，所述装配槽沿所述盾体的周向延伸，所述竖井掘进设备还包括：管片，所述管片的一端嵌设于所述装配槽，并与所述外盾体密封连接，另一端与所述顶推油缸的输出端连接。
[0012]在一些实施例中，所述竖井掘进设备还包括：封口盘，所述封口盘设于所述固定钻架；所述排浆管与所述移动支架具有第一配合状态和第二配合状态，在所述第一配合状态下，所述封口盘夹持所述排浆管，所述移动支架与所述排浆管分离，所述第二配合状态下，所述移动支架与所述排浆管连接。
[0013]在一些实施例中，所述竖井掘进设备还包括：机械臂，所述机械臂设于所述固定钻架，在所述第一配合状态下，所述机械臂将待安装的管段安装至所述封口盘夹持的所述排浆管上。
[0014]在一些实施例中，所述竖井掘进设备还包括：冲洗系统，所述冲洗系统包括第一冲洗机构和第二冲洗机构，所述第一冲洗机构邻近所述排浆管的进浆口设置，所述第二冲洗机构朝向所述刀盘设置。
[0015]在一些实施例中，所述移动支架还设有动力头，所述竖井掘进设备还包括：钻井导向装置，所述钻井导向装置包括沿自身轴向间隔布置的多个导向器，每个所述导向器包括：导向支座、轴承组件以及导向板，所述导向支座的内侧限定出排浆通道，所述导向支座的一端适于与所述排浆管连接，所述导向板通过所述轴承组件与所述导向支座连接，所述导向板的直径与所述刀盘的开挖直径适配；所述竖井掘进设备还具有钻机模式，在所述钻机模式下，所述钻井导向装置替代所述盾体和所述驱动机构，所述导向支座分别与所述排浆管和所述刀盘传动连接，所述排浆管的顶端与所述动力头传动连接。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本申请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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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。
[0017]图1为本专利技术实施例的竖井掘进设备的结构示意图；
[0018]图2为本专利技术实施例的竖井掘进设备的掘进系统的结构示意图；
[0019]图3为本专利技术实施例的掘进系统的驱动机构的部分示意图；
[0020]图4为本专利技术实施例的掘进系统的另一个角度的示意图；
[0021]图5为本专利技术实施例的竖井掘进设备在钻机模式下的结构示意图；
[0022]图6为本专利技术实施例的钻井导向装置的结构示意。
[0023]附图标记说明：
[0024]100
‑
竖井掘进设备；
[0025]1‑
掘进系统；
[0026]11
‑
盾体；111
‑
内盾体；112
‑
容纳空间；113
‑
活动孔；114
‑
撑靴；115
‑
撑紧油缸；116
‑
装配槽；117
‑
外盾体；
[0027]12
‑
驱动机构；120
‑
主驱动件；121
‑
主轴承；122
‑
减速机；123
‑
第一冷却水套；124
‑
第二冷却水套；
[0028]13
‑
刀盘；14
‑
推进油缸；
[0029]2‑
固定钻架；21
‑
机械臂；22
‑
移动支架；221
‑
动力头；23
‑
封口盘；24
‑
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种竖井掘进设备，其特征在于，包括：掘进系统，包括盾体、刀盘、驱动机构和推进油缸，所述盾体的内侧限定出容纳空间，所述刀盘设于所述盾体的底端，所述驱动机构设于所述容纳空间并与所述刀盘传动连接，以驱动所述刀盘转动，所述推进油缸设于所述容纳空间，所述推进油缸的一端与所述盾体连接，另一端与所述驱动机构连接；固定钻架，所述固定钻架支撑于所述竖井的井口周沿；移动支架，所述移动支架可升降地设于所述固定钻架；排浆系统，所述排浆系统包括排浆管，所述排浆管的一端与所述移动支架可拆卸连接，另一端与所述驱动机构固定连接；顶推油缸，所述顶推油缸设于所述固定钻架，所述顶推油缸与所述盾体传动连接，以向所述掘进系统施加推力。2.根据权利要求1所述的竖井掘进设备，其特征在于，所述驱动机构包括：主驱动件、减速机和主轴承，所述主驱动件、所述减速机、所述主轴承和所述刀盘依次传动连接。3.根据权利要求2所述的竖井掘进设备，其特征在于，所述掘进系统还包括：第一冷却水套，所述第一冷却水套设于所述主轴承；第二冷却水套，所述第二冷却水套套设于所述减速机外侧。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的竖井掘进设备，其特征在于，所述盾体包括：内盾体和外盾体，所述外盾体可拆卸地套设于所述内盾体的外侧，所述盾体被配置为在完成掘进作业后，所述内盾体与所述外盾体分离，以将所述内盾体从所述竖井内抽离。5.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的竖井掘进设备，其特征在于，所述盾体设有多个沿自身的径向延伸的活动孔，所述掘进系统还包括：撑靴，所述撑靴为与所述活动孔一一对应的多个，所述撑靴可伸缩地设于所述活动孔内；撑紧油缸，所述撑紧油缸为与所述撑靴一一对应的多个，所述撑紧油缸设于所述活动孔内，所述撑紧油缸的一端与所述盾体连接，另一端与所述撑靴连接，以驱动所述撑...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘飞香，姚满，丁张飞，乔硕，唐崇茂，贝承龙，赵旭东，文威，范岚，
申请(专利权)人：中国铁建重工集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：