[发明专利]一种悬臂竖井掘进机的使用方法

说明书

本发明公开一种悬臂竖井掘进机的使用方法，悬臂竖井掘进机包括主机架、开挖系统、出渣系统、支护系统和吊装系统，主机架包括下端设置有刃角的下沉壳体和安装于下沉壳体内部的固定机构，开挖系统包括安装于固定机构下方的回转架、安装于回转架下方的开挖装置和安装于固定机构的回转驱动装置，出渣系统和支护系统安装于固定机构上方，吊装系统设置于地面并吊装主机架，开挖装置每次完成部分掌子面的开挖后，回转驱动装置驱动开挖装置转动预设角度，使开挖装置继续工作完成下一部分掌子面的开挖。减小设备工作负载，实现了超大直径、大深度竖井的顺利开挖，多种功能集成于一体，提高施工效率，在复杂地质环境中进行竖井开挖，实现竖井全断面掘进。

技术领域

本发明涉及掘进设备领域，特别是涉及一种悬臂竖井掘进机的使用方法。

背景技术

近年来，城市地下空间领域飞速发展，水平向施工装备如盾构机发展已比较成熟，而竖井开挖依然大多采用人工开挖的传统施工工法，工作效率低下，机械化、自动化程度普遍较低，施工过程安全风险高，总体施工成本高。

竖井掘进是由地面垂直向下挖掘竖井的施工过程，在地下施工领域应用广泛，例如盾构始发、接收竖井、采矿竖井、水利工程竖井、隧道通风竖井、地下防御工事竖井、地下立体车库竖井等。

竖井掘进装备经历长期发展，但始终未实现大的突破，现有的竖井掘进设备无法满足超大直径、大深度竖井洞穴的开挖，且存在开挖土速度慢，机械化程度低等问题，掘进过程中通过持续旋转的方式向下掘进，工作负载大，需要解决现有技术中竖井开挖困难、设备集成度低、掘进深度和直径有限的问题。

因此，如何提供一种设备集成度高且顺利开挖大深度大直径竖井的悬臂竖井掘进机的使用方法是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种悬臂竖井掘进机的使用方法，将多种功能集成于一体，并通过多种掘进方式结合的方式减小设备工作负载，实现大直径大深度竖井的顺利开挖。

为解决上述技术问题，本发明提供一种悬臂竖井掘进机的使用方法，所述悬臂竖井掘进机包括主机架、开挖系统、出渣系统、支护系统和吊装系统，所述主机架包括下端设置有刃角的下沉壳体和安装于所述下沉壳体内部的固定机构，所述开挖系统包括安装于所述固定机构下方的回转架、安装于所述回转架下方的开挖装置和安装于所述固定机构的回转驱动装置，所述出渣系统和所述支护系统安装于所述固定机构上方，所述吊装系统设置于地面并吊装所述主机架；

所述开挖装置启动工作，开挖整个掌子面的一部分，完成这一部分的开挖后，所述回转驱动装置驱动所述回转架转动预设角度，进而带动所述开挖装置转动预设角度，使其错开已经挖完的部分，对准整个掌子面的下一部分，然后所述开挖装置再次启动工作，开挖第二部分，所述开挖装置经多次旋转后，完成整个掌子面的开挖；

所述开挖装置包括安装于回转架下方的多个开挖臂架以及连接所述开挖臂架的伸缩油缸、摆动油缸和铣削头，多个所述开挖臂架呈矩形排布，每次开挖一个覆盖掌子面圆心的矩形区域。

优选地，所述回转架包括圆形外框和设置于所述圆形外框内的八个辐条。

优选地，所述出渣系统包括固定于所述开挖装置后部的真空泵、回转中心、出渣管路和吊运装置。

优选地，所述支护系统包括锚杆钻机、喷混设备和用于支撑混凝土管片的管片托架，所述吊装系统吊装所述管片托架，开挖至基岩时，所述下沉壳体持续下沉，所述管片托架位置固定，所述锚杆钻机和所述喷混设备旋转工作。

优选地，所述吊装系统包括多组钢绞线装置，多组所述钢绞线装置连接所述主机架，通过调整所述钢绞线装置的下放长度调整所述主机架的倾斜角度。

优选地，所述固定机构包括固定连接所述下沉壳体内部的固定槽、连接所述固定槽的固定座和连接所述固定座的固定架，所述回转驱动装置安装于所述固定架并连接所述回转架。