[发明专利]一种开挖直径可变的竖井掘进机及井壁支护方法

权利要求书

1.一种开挖直径可变的竖井掘进机，包括机身(1)、可旋转地设置于所述机身(1)前端的刀盘(2)，其特征在于，所述刀盘(2)包括中心盘体(21)、连接在所述中心盘体(21)的侧壁上的侧边盘体(22)、连接在所述中心盘体(21)的侧壁上的辐臂基座(23)，所述辐臂基座(23)上沿周向分布有多个变径辐臂(24)，各所述变径辐臂(24)的末端至所述中心盘体(21)的中轴线的径向距离不均相同，且各所述变径辐臂(24)均与所述辐臂基座(23)可拆卸连接；所述中心盘体(21)的底面、所述侧边盘体(22)的底面、各所述变径辐臂(24)的末端均设置有滚刀。

2.根据权利要求1所述的开挖直径可变的竖井掘进机，其特征在于，所述中心盘体(21)呈矩形，所述侧边盘体(22)分别连接于所述中心盘体(21)的其中一对正对侧壁上，所述辐臂基座(23)分别连接于所述中心盘体(21)的另外一对正对侧壁上。

3.根据权利要求2所述的开挖直径可变的竖井掘进机，其特征在于，各所述侧边盘体(22)的底面与所述中心盘体(21)的底面连接形成锥面，且各所述辐臂基座(23)的末端均分布于所述锥面的大端端面的上方。

4.根据权利要求1所述的开挖直径可变的竖井掘进机，其特征在于，各所述变径辐臂(24)均通过紧固件或卡接件与所述辐臂基座(23)相连。

5.根据权利要求1所述的开挖直径可变的竖井掘进机，其特征在于，所述刀盘(2)还包括可翻转地连接在所述辐臂基座(23)上的若干个翻转辐臂(25)，各所述翻转辐臂(25)的翻转平面均为所述中心盘体(21)的纵截面，且各所述翻转辐臂(25)的末端均设置有滚刀，以调整开挖角度。

6.根据权利要求5所述的开挖直径可变的竖井掘进机，其特征在于，各所述变径辐臂(24)的开挖角度相同，且在掘进过程中，位于径向最外端的所述翻转辐臂(25)的开挖角度与所述变径辐臂(24)的开挖角度保持一致。

7.根据权利要求1所述的开挖直径可变的竖井掘进机，其特征在于，还包括安装于所述机身(1)内的链斗输送机(3)，且所述链斗输送机(3)的底端穿设于所述中心盘体(21)内并延伸至其底面外，以通过铲斗收集掌子面的渣土并朝上方运输。

8.根据权利要求7所述的开挖直径可变的竖井掘进机，其特征在于，所述中心盘体(21)的底面上开设有安装孔(211)，且所述安装孔(211)与所述中心盘体(21)的底面圆心保持预定距离，所述链斗输送机(3)的底端安装于所述安装孔(211)内。

9.根据权利要求8所述的开挖直径可变的竖井掘进机，其特征在于，所述链斗输送机(3)的铲斗的铲土方向与所述中心盘体(21)上的所述铲斗对应位置的线速度方向相反。

10.一种井壁支护方法，应用于权利要求1-9任一项所述的开挖直径可变的竖井掘进机，其特征在于，包括：

在辐臂基座(23)上安装预设数量的变径辐臂(24)，并使各所述变径辐臂(24)的末端至中心盘体(21)的中轴线的径向距离保持梯级渐变；

驱动刀盘(2)旋转进给，以对掌子面开挖，形成直径最大的初级竖井筒(a)；

按照所述径向距离从大至小的顺序依次拆卸各所述变径辐臂(24)，并在每次拆卸操作结束后均驱动所述刀盘(2)进行旋转进给，以间断地对掌子面开挖，形成多段直径呈梯级渐缩的次级竖井筒(b)；

调整翻转辐臂(25)的开挖角度至与井壁垂直，并驱动所述刀盘(2)旋转，以在井壁上开挖形成环槽(c)；

在所述环槽(c)内浇筑模板支承基座(d)，并在所述初级竖井筒(a)及各段所述次级竖井筒(b)的井壁上均浇筑衬砌模板(e)，且使所述衬砌模板(e)的内径在轴向上各处均保持一致。