一种沉井掘进机

技术领域

本发明涉及一种沉井竖井掘进机，应用于土木工程中地下结构及基础工程领域。

背景技术

沉井广泛应用于地下智能车库、掘进机工作井、引水和蓄水井及桥梁基础等市政深竖井工程，其中不排水沉井占有一定比例；目前不排水沉井入岩困难，需要沉井掘进机协助破岩；现有全断面沉井掘进机设备体积过大，不方便在城市中周转；现有部分断面掘进机多适合于在岩层中掘进，在土层中存在掘进效率低的问题；而且市政工程沉井入岩深度普遍较低，且入岩多以强风化和中风化岩层为主，现有部分断面掘进机多可以适用于中硬岩，在软岩和土层中存在性能过剩的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种沉井竖井掘进机，通过使用截割滚筒作为截割头在沉井底部旋转摆动，增大截割头与岩土的接触面积，提高掘进效率。

为达到上述目的，本发明所采取的方案为：一种沉井掘进机，其特征在于，包括支撑装置、中央转盘、旋转臂、摆臂、截割滚筒；支撑装置位于沉井下部，与沉井结构相连，中央转盘位于沉井中央，与支撑装置相连，中央转盘下方安装有旋转臂，旋转臂以中央转盘为圆心旋转，旋转臂外端与摆臂铰接，摆臂以铰接点为圆心旋转；摆臂外端安装有截割滚筒，截割滚筒能够通过自转破碎岩土。

进一步的，支撑装置包括支撑横梁、升降油缸、支撑脚和定位块；支撑横梁外端安装有升降油缸，升降油缸底部安装有支撑脚，支撑脚放置在井壁预制的凸台上，支撑脚底部有定位块，能够定位支撑脚的位置。

进一步的，中央转盘或支撑横梁上安装有控制系统和倾角传感器，升降油缸安装有位移传感器，控制系统能够根据安装在支撑装置或中央转盘的倾角传感器度数实时调整升降油缸伸出量，从而控制沉井掘进机一直处于水平状态。

进一步的，定位块为锥形凸台或球形，嵌入井壁预制的凸台内。

进一步的，控制系统能够整体降低升降油缸的伸出量，使沉井掘进机整体下移，增加沉井底部的挖掘深度，加快沉井的下沉速度。

进一步的，当设置多个旋转臂时，中央转盘下方安装有中心块，旋转臂安装在中心块四周安装有旋转臂。

进一步的，摆臂通过转轴与旋转臂铰接，旋转臂安装有马达能够使摆臂绕着转轴旋转。

进一步的，截割滚筒包括滚筒盘、截割齿、导流板、吸收口和滚筒马达；滚筒盘外圆布置有截割齿，底部安装有导流板，中心有吸收口，滚筒内部或摆臂安装有滚筒马达；滚筒马达带动截割滚筒自转，破碎截割滚筒周边岩土；截割滚筒也能够随着摆臂转动破碎摆臂旋转面下方土体，导流板能够辅助吸收口吸取渣土。

进一步的，导流板上安装有截割齿。

进一步的，摆臂上安装有吸泥泵，吸泥泵与截割滚筒的吸收口相连。

本发明的优点和积极效果是：本发明实施例提供一种沉井竖井掘进机，通过使用截割滚筒作为截割头在沉井底部旋转摆动，增大截割头与岩土的接触面积，提高掘进效率；增加沉井入岩深度并解决现有部分断面掘进机适用于中硬岩，在软岩和土层中存在性能过剩的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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。

图1为双悬臂沉井掘进机侧视图

图2为双悬臂沉井掘进机俯视图

图3为多悬臂沉井掘进机侧视图

图4为多悬臂沉井掘进机俯视图

图5为支撑装置示意图

图6为截割滚筒示意图

图中，100-截割滚筒；101-截割齿；102-导流板；103-吸收口；104-滚筒马达；2-摆臂；3-旋转臂；4-中央转盘；500-支撑装置；501-位移传感器；502-支撑横梁；503-升降油缸；504-支撑脚；505-定位块；6-中心块；7-倾角传感器；8-控制系统。

具体实施方式

以下参照附图及具体实施方式对本发明作进一步说明。

如图1-6所示，一种沉井掘进机，其特征在于，包括支撑装置（500）、中央转盘（4）、旋转臂（3）、摆臂（2）、截割滚筒（100）；支撑装置（500）位于沉井下部，与沉井结构相连，中央转盘（4）位于沉井中央，与支撑装置（500）相连，中央转盘（4）下方安装有旋转臂（3），旋转臂（3）以中央转盘（4）为圆心旋转，旋转臂（3）外端与摆臂（2）铰接，摆臂（2）以铰接点为圆心旋转；摆臂（2）外端安装有截割滚筒（100），截割滚筒（100）能够通过自转破碎岩土。

优先地，支撑装置（500）包括支撑横梁（502）、升降油缸（503）、支撑脚（504）和定位块（505）；支撑横梁（502）外端安装有升降油缸（503），升降油缸（503）底部安装有支撑脚（504），支撑脚（504）放置在井壁预制的凸台上，支撑脚（504）底部有定位块（505），能够定位支撑脚（504）的位置。

优先地，中央转盘（4）或支撑横梁（502）上安装有控制系统（8），升降油缸（503）安装有位移传感器（501）和倾角传感器（7），控制系统（8）能够根据倾角传感器（7）度数实时调整升降油缸（503）伸出量，从而控制沉井掘进机一直处于水平状态。

优先地，定位块（505）为锥形凸台或球形，嵌入井壁预制的凸台内。

优先地，控制系统（8）能够整体降低升降油缸（503）的伸出量，使沉井掘进机整体下移，增加沉井底部的挖掘深度，加快沉井的下沉速度。

优先地，当设置多个旋转臂（3）时，中央转盘（4）下方安装有中心块（6），旋转臂（3）安装在中心块（6）四周。

优先地，摆臂（2）通过转轴与旋转臂（3）铰接，旋转臂（3）安装有马达能够使摆臂（2）绕着转轴旋转。

优先地，截割滚筒（100）包括滚筒盘、截割齿（101）、导流板（102）、吸收口（103）和滚筒马达（104）；滚筒盘外圆布置有截割齿（101），底部安装有导流板（102），中心有吸收口（103），滚筒内部或摆臂（2）安装有滚筒马达（104）；滚筒马达（104）带动截割滚筒（100）自转，破碎截割滚筒（100）周边岩土；截割滚筒（100）也能够随着摆臂（2）转动破碎摆臂（2）旋转面下方土体，导流板（102）能够辅助吸收口（103）吸取渣土。

优先地，导流板（102）上安装有截割齿（101）。

优先地，摆臂（2）上安装有吸泥泵，吸泥泵与截割滚筒（100）的吸收口（103）相连。