一种吊盘式沉井掘进机的制作方法

1.本实用新型涉及一种沉井掘进装置，应用于土木工程中地下结构及基础工程领域。


背景技术：

2.沉井技术广泛应用于隧道工作井、蓄水井和桥梁锚碇和基础工程，目前对于直径较大的排水圆形沉井，现有沉井挖掘工作大多需要挖掘机操作员下井，人员在井下空间受限的工况下工作和出人沉井过程均存在一定的安全风险；此外对于直径较大的排水沉井，渣土向井外运输时，为了增大起吊范围，一般需要龙门吊车或大型履带吊车，但起吊重量需求相对起重能力较为浪费；因此，需要研发一种技术相对简单、造价相对较低且方便施工和检修的沉井无人挖掘设备。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型实施例提供一种沉井掘进装置，实现井下挖掘和渣土装卸无人化，能够完成沉井底部开挖，并将渣土输送至沉井边缘位置，方便渣土运输。为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：
4.一种吊盘式沉井掘进机，其特征在于，包括吊盘、悬吊挖掘机和悬吊扒渣机；吊盘位于沉井底部的掘进面上方，能够在沉井深度方向上下移动，用于为悬吊挖掘机和悬吊扒渣机提供工作平台；悬吊挖掘机位于吊盘下部，能够在吊盘上环向移动和挖土；悬吊扒渣机位于吊盘上方，能够随悬吊挖掘机在吊盘直径方向对侧环向同步移动，并将悬吊挖掘机所挖掘的岩土输送至位于沉井边缘的吊桶中。
5.进一步的，吊盘包括主梁、上导轨、吊环、下导轨、支撑臂和导轮；主梁包括内圈梁、外圈梁和连接横梁，内圈梁和外圈梁通过连接横梁连接固定；主梁上方和下方分别安装有上导轨和下导轨，能够分别为悬吊扒渣机和悬吊挖掘机提供支撑和导向；主梁外侧安装有多个支撑臂，支撑臂的顶端安装有导轮，能够在吊盘提升和下降过程中对吊盘进行扶正，支撑臂上方安装有吊环。
6.进一步的，悬吊挖掘机包括挖掘小车、转盘、液压泵站、挖掘臂油缸和挖掘臂；挖掘小车能够沿下导轨移动；挖掘小车一端安装有转盘，转盘上安装有挖掘臂，挖掘臂能够沿转盘转动；挖掘臂和转盘后方安装有液压泵站和电控柜，能够为挖掘小车、转盘和挖掘臂提供动力并控制信号。
7.进一步的，还包括悬吊装置，悬吊装置安装在沉井井口四周，内有稳车，稳车上有钢缆，钢缆与吊环相连，用于吊盘悬吊和起降。
8.进一步的，悬吊扒渣机包括输送机、输送泵站、支架和输送小车；输送小车能够沿上导轨环向移动，输送小车上方安装有支架，支架上方安装有输送机；输送机底端位于沉井中心位置，顶端靠近井壁位置，能够将悬吊挖掘机挖掘的岩土由底端输送至顶端；支架一侧安装有输送泵站，能够为输送小车和输送机提供动力。
9.进一步的，输送机为刮板输送机或螺旋输送机。
10.进一步的，支架上安装有液压油缸，能够调整输送机在输送小车上的倾角和位置。
11.进一步的，还包括出土装置，出土装置包括悬臂吊和吊桶；悬臂吊安装在沉井边缘，悬臂吊的吊钩上安装有吊桶；吊桶能够循环向上提升渣土，并始终与悬吊扒渣机配合工作。
12.进一步的，沉井边缘能够安装多个悬臂吊，悬臂吊与悬吊扒渣机配合工作，当某一吊桶装满渣土提升时，输送机旋转至下一吊桶处，使得输送机顶端处始终有吊桶承接渣土，能够提高扒渣机的工作效率。
13.进一步的，下导轨为单轨。
14.相对于现有技术，本实用新型所述的一种沉井掘进装置，具有以下优势：针对大直径圆形排水沉井，能够实现低成本的井下无人化挖掘作业，设备检修和维护均可以在井口进行，并且通过多个吊桶出渣，能够实现沉井连续挖掘和渣土输送作业，提高了挖掘效率；吊桶位于沉井井壁旁边，减少了起重距离造成的起重重量的浪费。
附图说明
15.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。
16.图1为本实用新型实施例一种吊盘式沉井掘进机的结构示意图；
17.图2为本实用新型实施例掘进吊盘的结构示意图；
18.图3为本实用新型实施例悬吊挖掘机的结构示意图；
19.图4为本实用新型实施例扒渣机的结构示意图。
20.附图标记说明：
21.100-吊盘；101-上导轨；102-内圈梁；103-外圈梁；104-连接横梁；105-吊环；106-下导轨；107-支撑臂；108-导轮；200-悬吊挖掘机；201-挖掘小车；202-转盘；203-液压泵站；204-挖掘臂；300-扒渣机；301-输送机；302-输送泵站；303-支架；304-输送小车；4-吊桶；5-悬臂吊；6-悬吊装置。
具体实施方式
22.应当明确，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.参看图1-4，一种吊盘式沉井掘进机，其特征在于，包括吊盘、悬吊挖掘机（200）和悬吊扒渣机（300）；吊盘位于沉井底部的掘进面上方，能够在沉井深度方向上下移动，用于为悬吊挖掘机（200）和悬吊扒渣机（300）提供工作平台；悬吊挖掘机（200）位于吊盘下部，能够在吊盘上环向 移动和挖土；悬吊扒渣机（300）位于吊盘上方，能够随悬吊挖掘机（200）在吊盘对侧环向同步移动，并将悬吊挖掘机（200）所挖掘的岩土输送至位于沉井边缘的吊桶（4）中。
24.优先地，吊盘包括主梁、上导轨（101）、吊环（105）、下导轨（106）、支撑臂（107）和导轮（108）；主梁包括内圈梁（102）、外圈梁（103）和连接横梁（104），内圈梁（102）和外圈梁（103）通过连接横梁（104）连接固定；主梁上方和下方分别安装有上导轨（101）和下导轨（106），能够分别为悬吊扒渣机（300）和悬吊挖掘机（200）提供支撑和导向；主梁外侧安装有多个支撑臂（107），支撑臂（107）的顶端安装有导轮（108），能够在吊盘提升和下降过程中对吊盘进行扶正，支撑臂（107）上方安装有吊环（105）。
25.优先地，悬吊挖掘机（200）包括挖掘小车（201）、转盘（202）、液压泵站（203）、挖掘臂（204）油缸和挖掘臂（204）；挖掘小车（201）能够沿下导轨（106）移动；挖掘小车（201）一端安装有转盘（202），转盘（202）上安装有挖掘臂（204），挖掘臂（204）能够沿转盘（202）转动；挖掘臂（204）和转盘（202）后方安装有液压泵站（203）和电控柜，能够为挖掘小车（201）、转盘（202）和挖掘臂（204）提供动力并控制信号。
26.优先地，还包括悬吊装置（6），悬吊装置（6）安装在沉井井口四周，内有稳车，稳车上有钢缆，钢缆与吊环（105）相连，用于吊盘悬吊和起降。
27.优先地，悬吊扒渣机（300）包括输送机（301）、输送泵站（302）、支架（303）和输送小车（304）；输送小车（304）能够沿上导轨（101）环向移动，输送小车（304）上方安装有支架（303），支架（303）上方安装有输送机（301）；输送机（301）底端位于沉井中心位置，顶端靠近井壁位置，能够将悬吊挖掘机（200）挖掘的岩土由底端输送至顶端；支架（303）一侧安装有输送泵站（302），能够为输送小车（304）和输送机（301）提供动力。
28.优先地，输送机（301）为刮板输送机（301）或螺旋输送机（301）。
29.优先地，支架（303）上安装有液压油缸，能够调整输送机（301）在输送小车（304）上的倾角和位置。
30.优先地，还包括出土装置，出土装置包括悬臂吊（5）和吊桶（4）；悬臂吊（5）安装在沉井边缘，悬臂吊（5）的吊钩上安装有吊桶（4）；吊桶（4）能够循环向上提升渣土，并始终与悬吊扒渣机（300）配合工作。
31.优先地，沉井边缘能够安装多个悬臂吊（5），悬臂吊（5）与悬吊扒渣机（300）配合工作，当某一吊桶（4）装满渣土提升时，输送机（301）旋转至下一吊桶（4）处，使得输送机（301）顶端处始终有吊桶（4）承接渣土，能够提高悬吊扒渣机（300）的工作效率。此外，下导轨（106）可以为为单轨。
32.优先地，悬吊挖掘机（200）为电驱动或内燃机驱动，在吊盘（100）下方沿下导轨移动至所需挖掘的位置，同时悬吊扒渣机（300）也移动至悬吊挖掘机（200）对侧沉井吊桶（4）所对应位置；悬吊挖掘机（200）将岩土装载至悬吊扒渣机（300）上，并由悬吊扒渣机（300）将岩土装卸至吊桶（4）；吊盘（100）能够上下升降调整悬吊挖掘机（200）距离掘进工作面的高度；吊盘（100）、悬吊挖掘机（200）和悬吊扒渣机（300）需要维修和保养时，在悬吊装置悬吊装置的作用下，吊盘（100）能够携带悬吊挖掘机（200）和悬吊扒渣机（300）提升至沉井井口。