竖井掘进机及其施工方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113914864A(43)申请公布日2022.01.11(21)申请号202111219815.5(22)申请日2021.10.20(71)申请人中铁工程装备集团有限公司地址450016河南省郑州市经济技术开发区第六大街99号(72)发明人贾连辉宋春晓叶蕾肖威周倩齐志冲邓飞赵子辉付玉龙赵飞肖晶娜陈凯歌韩新雨王泽浩(74)专利代理机构北京三友知识产权代理有限公司11127代理人赵燕力臧微微(51)Int.Cl.E21D1/06(2006.01)E21D5/04(2006.01)权利要求书3页说明书9页附图5页(54)发明名称竖井掘进机及其施工方法(57)摘要本发明为一种竖井掘进机及其施工方法，其中，竖井掘进机包括回转装置、摆臂装置、出渣装置和开挖装置，开挖装置包括支撑架体和两个截割轮。支撑架体的上端与回转装置的转动部分铰接，两个截割轮对称地并能转动地设在支撑架体的下端，两个截割轮之间留有预设间隙，两个截割轮的旋转方向相反并能由下往两者中间的方向旋转。出渣装置包括设在支撑架体上并由下至上顺序连接的吸渣管、泥浆泵和输渣管，吸渣管的底部吸渣口位于两个截割轮的中间上方。摆臂装置的上端与回转装置的转动部分铰接，其下端与支撑架体铰接，用于驱动开挖装置沿回转装置的径向摆动。本发明能有效解决水下竖井掘进机泥浆出渣的出渣效率低，限粒径困难的问题。CN113914864ACN113914864A权利要求书1/3页1.一种竖井掘进机，其特征在于，包括回转装置、摆臂装置、出渣装置和开挖装置，所述开挖装置包括支撑架体和两个截割轮；所述支撑架体的上端与所述回转装置的转动部分铰接，两个所述截割轮对称地并能转动地设在所述支撑架体的下端，两个所述截割轮之间留有预设间隙，两个所述截割轮的旋转方向相反并能由下往两者中间的方向旋转；所述出渣装置包括设在所述支撑架体上并由下至上顺序连接的吸渣管、泥浆泵和输渣管，所述吸渣管的底部吸渣口位于两个所述截割轮的中间上方；所述摆臂装置的上端与所述回转装置的转动部分铰接，其下端与所述支撑架体铰接，用于驱动所述开挖装置沿所述回转装置的径向摆动。2.如权利要求1所述的竖井掘进机，其特征在于，所述吸渣管的底部对称设有两个斜切口，两个所述斜切口构成所述底部吸渣口，所述斜切口朝向对应的所述截割轮设置。3.如权利要求1所述的竖井掘进机，其特征在于，所述截割轮包括能转动的筒状轮体以及间隔设置的多个刀头，两个所述截割轮中的两个所述筒状轮体之间具有所述预设间隙；多个所述刀头在所述筒状轮体的圆周面上按照螺旋线排布，且两个所述截割轮上的各所述刀头交错设置。4.如权利要求1所述的竖井掘进机，其特征在于，所述支撑架体包括能相互滑动套接的上架体和下架体，所述上架体的上端与所述回转装置铰接，所述摆臂装置的下端与所述上架体铰接，所述开挖装置、所述吸渣管和所述泥浆泵均设在所述下架体上；在所述上架体上还设有伸缩驱动机构，所述伸缩驱动机构与所述下架体连接并能驱动所述下架体相对所述上架体滑动。5.如权利要求1所述的竖井掘进机，其特征在于，所述竖井掘进机还包括支护装置和提升装置，所述支护装置为环形筒体，在所述支护装置的内壁上设有竖直设置的滑道，所述提升装置能滑动地设在所述滑道上；所述提升装置与所述回转装置的固定部分连接，并能驱动所述回转装置上下移动。6.如权利要求1‑5任一项所述的竖井掘进机，其特征在于，所述开挖装置位于所述回转装置的底部一侧，所述摆臂装置的上端与所述回转装置的底部中心铰接。7.如权利要求6所述的竖井掘进机，其特征在于，所述开挖装置的数量为多个，多个所述开挖装置周向间隔设在所述回转装置的底部。8.如权利要求1‑5任一项所述的竖井掘进机，其特征在于，所述开挖装置设在所述回转装置的底部中心；所述摆臂装置的数量为两个，两个所述摆臂装置对称设在所述开挖装置的两侧；所述支撑架体的上端与所述回转装置铰接位置的枢转轴的轴线水平设置，且所述截割轮的轴线平行于所述枢转轴的轴线。9.一种竖井掘进机的施工方法，其特征在于，采用如权利要求6或7任一项所述的竖井掘进机进行施工，且所述支撑架体的上端与所述回转装置铰接位置的枢转轴的轴线水平设置，且所述截割轮的轴线平行于所述枢转轴的轴线；所述竖井掘进机的施工方法包括如下步骤：S1、利用提升装置带动所述回转装置和所述开挖装置向下钻进至预设深度，然后利用2CN113914864A权利要求书2/3页所述摆臂装置推动所述开挖装置沿所述回转装置的半径方向摆动，并开挖出一条曲线；S2、所述回转装置带动所述开挖装置旋转预设角度，再利用所述摆臂装置推动所述开挖装置沿所述回转装置的半径方向摆动开挖；其中，在步骤S1和S2的开挖过程中，两个所述截割轮开挖下来的渣土能由两个所述截割