一种多功能数控竖井掘进装置及施工方法与流程

文档序号:11850218阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种多功能数控竖井掘进装置,其特征在于:包括浮动作业台、掘进机组、竖井和与所述竖井形状相同的竖井套井,所述浮动作业台设置有泥浆池、泥水分离装置、水池及高压泵站,所述掘进机组由操作控制系统控制,置于所述竖井中进行水下掘进,所述掘进机组分别连接泥土排出管和高压进水软管,所述竖井套井设有3个以上能采集数据、导向、定位、纠偏的下沉推进装置,所述下沉推进装置由操作控制系统控制,所述竖井套井设置于所述竖井与地面的连接处,所述竖井套井与竖井井壁之间的间隙注入触变泥浆作为润滑装置。

2.根据权利要求1所述的一种多功能数控竖井掘进装置,其特征在于:所述泥浆池、泥水分离装置、水池及高压泵站为拼装式结构,并置于所述竖井井筒内,依靠浮力及竖井井筒传递的拉力保持所述浮动作业台稳定。

3.根据权利要求1或2所述的一种多功能数控竖井掘进装置,其特征在于:所述掘进机组包括潜水钻机、潜水砂泵和履带式行走机构,所述潜水钻机在工作过程呈相反方向旋转,所述潜水钻机的钻头上端周圆方向设有旋转式水力冲枪,潜水砂泵安装在相邻所述潜水钻机之间,将钻机破土后的泥浆提升排入所述浮动作业台上的泥浆池。

4.根据权利要求3所述的一种多功能数控竖井掘进装置,其特征在于:所述的下沉推进装置包括位于所述竖井井壁底部、用钢丝绳连接的穿心液压油缸和受力传感器,所述钢丝绳连接穿心液压油缸保持竖井井筒姿态平衡,所述受力传感器将采集的数据传送到所述操作控制系统。

5.根据权利要求4所述的一种多功能数控竖井掘进装置,其特征在于:所述竖井井壁由钢筋混凝土现浇或钢筋混凝土管片衬砌形成,也可以是钢结构井壁。

6.根据权利要求1或5所述的一种多功能数控竖井掘进装置,其特征在于:所述竖井套井为钢筋混凝土结构或现场拼装的钢结构,所述竖井套井均匀设置于所述竖井与地面连接处。

7.根据权利要求6所述的一种多功能数控竖井掘进装置,其特征在于:所述润滑装置为触变泥浆,所述泥土排出管连接有泥水分离装置,所述高压进水软管连接有高压泵站。

8.根据权利要求1或7所述的一种多功能数控竖井掘进装置,其特征在于:还包括助沉装置,所述助沉装置为所述浮动作业台和泥浆池泥浆的自重,通过力传递机构将重力传递到所述竖井井筒,根据需要对所述竖井井筒进行加压助沉,帮助所述竖井井筒下沉推进。

9.一种权利要求1~8任一权利要求所述的多功能数控竖井掘进装置的施工方法,其特征在于:包括以下步骤:

步骤一、施工前准备:根据设计图纸,清理施工场地,并组织施工材料、机械、人员就位;

步骤二、在设计位置根据竖井的形状设置竖井套井;

步骤三、在设计位置进行井壁预制或井壁衬砌,制作,并在所述竖井套井上安装纠偏下沉推进装置;

步骤四、安装浮动作业台,掘进机组,所述掘进机组与泥土排出管和高压进水软管相互连接,往所述竖井与竖井套井的间隙处注入触变泥浆;

步骤五、通过操作控制系统控制掘进机组进行钻吸排土施工,钻机破土后的泥浆通过潜水砂泵和泥土排出管提升至浮动作业台的泥浆池;

步骤六、通过操作控制系统控制下沉推进装置,一边掘进,一边浇筑或衬砌竖井井壁,一边推进,在所述竖井不断下沉的同时往所述竖井与竖井套井的间隙处逐渐注入触变泥浆,直至所述竖井下沉至设计标高。

步骤七、确定竖井下沉至设计位置,竖井与竖井套井的间隙处压密注浆,注入水泥浆将触变泥浆置换成水泥浆进行固井处理。

步骤八、竖井施工完成后进行井筒水下钢筋混凝土封底。

10.根据权利要求9所述的一种多功能数控竖井掘进装置的施工方法,其特征在于:所述步骤二中竖井套井的地基可打设水泥搅拌桩进行地基加固处理。

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