一种小硐室大断面集水井开挖装置及开挖方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种小硐室大断面集水井开挖装置及开挖方法，包括设置在集水井及其相连的施工支洞顶拱处的行走轨道；行走轨道下部设置有可沿其运动的行走装置；行走装置下部设置有提升装置，提升装置通过钢丝绳连接底卸式料斗；集水井内设置有用于挖装开挖料的液压反铲；施工支洞下部设置有用于运输开挖料的自卸汽车；本发明专利技术与传统施工方法相比施工效率高、施工成本低、施工时间短，并且施工质量高。

Excavation device and excavation method for large chamber well with small chamber

The invention discloses a small chamber large section water collecting well excavating device and excavation method, including the walking track set at the water collecting well and its connected construction branch roof arch, and a walking device which can move along the walking track; the lower part of the walking device is provided with a lifting installation, and the hoist is connected to the bottom through a wire rope. The water collecting well is equipped with a hydraulic backhoe for excavation and excavation; the lower part of the construction branch is provided with a dump truck for transporting the excavating material; the invention has high construction efficiency, low construction cost, short construction time and high construction quality compared with the traditional construction method.

【技术实现步骤摘要】
一种小硐室大断面集水井开挖装置及开挖方法
本专利技术涉及水利水电工程领域中集水井的开挖装置和开挖方法，具体涉及一种小硐室大断面集水井开挖装置及开挖方法。
技术介绍
在水利水电工程领域，集水井作为当今水电站工程的重要建筑物；受主体建筑物（大坝、厂房、引水及输水系统）、附属结构、边界条件的影响，水电站集水井往往布置于靠厂房一侧的山体内部；由于集水井位置的特殊性（多处于岩石内），施工过程中大多数采用钻爆开挖形成；其主要起到集水、排水、同时兼顾量水的作用（测定坝体及两岸山体局部的渗流量），满足相应部位的干地运行，同时确保水电站相关结构的整体、安全、稳定运行；施工过程中必须保证集水井的结构体型满足要求，才能使其发挥应有的作用及功能。集水井通常布置于水电站两岸山体内部，由于工程规模、地质情况、结构及功能的差异，集水井体型的大小各有不同，一般情况下集水井深度控制为不小于8.0m，宽度一般为10.0～15.0m；集水井的开挖施工通道通常利用小断面交通洞（施工支洞）进行，在小断面交通洞（施工支洞）情况下开挖大断面集水井加大了其质量、施工控制难度。常规施工过程中，针对小硐室内开挖大断面集水井的方法，采用在集水井一端（交通洞处）开挖形成斜坡机械道路（挖装设备、运输设备通行道路）；利用机械道路采用常规办法爆破、开挖、出渣；但是现有方法由于进行了机械便道的施工，破坏了原交通洞的设计体型，集水井开挖形成后，需对机械便道开挖范围内的岩石进行混凝土补齐；由于集水井深度较深，机械便道按照规定的安全坡比开挖其开挖工作量大；当集水井开挖成型后对机械便道采用混凝土补齐时，将增加混凝土的浇筑成本及施工难度；同时大面积混凝土的浇筑将一定程度的制约施工工期，增加了施工工序和施工质量控制难度，一定程度上影响集水井的功能。
技术实现思路
本专利技术提供一种提高施工效率、降低施工成本、节约施工时间、提高施工质量的小硐室大断面集水井开挖装置及开挖方法。本专利技术采用的技术方案是：一种小硐室大断面集水井开挖装置，包括设置在集水井及其相连的施工支洞顶拱处的行走轨道；行走轨道下部设置有可沿其运动的行走装置；行走装置下部设置有提升装置，提升装置通过钢丝绳连接底卸式料斗；集水井内设置有用于挖装开挖料的液压反铲；施工支洞下部设置有用于运输开挖料的自卸汽车。进一步的，所述行走轨道通过锚杆设置在集水井及其相连的施工支洞拱顶处。进一步的，所述行走装置两端均设置有限位环。进一步的，所述提升装置上设置有超载报警器。进一步的，所述锚杆设置在集水井及其相连的施工支洞顶拱处轴线位置。一种小硐室大断面集水井开挖方法，包括以下步骤：步骤1：施工支洞及施工支洞底部高程以上集水井开挖完成后修整施工支洞及集水井顶拱处行走轨道安装区域；步骤2：安装行走轨道；将液压反铲布置在开挖料上的开挖面上；步骤3：同步调整提升装置和行走装置，将底卸式料斗移动至集水井轴线平面靠近液压反铲附近，停留在开挖料的作业面上，通过液压反铲装料至底卸式料斗上；步骤4：同步调整提升装置和行走装置，将底卸式料斗移动至自卸汽车料斗上部；启动底卸式料斗底部的电磁阀门使开挖料自由下落至自卸汽车车厢上，完成开挖料装料，自卸汽车通过施工支洞将开挖料运输至弃渣场；步骤5：开挖料开挖完成后，通过提升装置、行走装置和钢丝绳将液压反铲调离集水井；然后进行爆破作业；步骤6：重复步骤3-5，即可完成集水井的开挖。本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术结构简单、操作方便，施工安全，施工质量高；（2）本专利技术施工方法与传统施工方法相比施工效率高、施工成本低、施工时间短，并且施工质量高；（3）本专利技术施工方法工序清楚，操作简单、推广价值高。附图说明图1为本专利技术结构示意图。图2为本专利技术结构侧视图。图中：1-锚杆，2-行走轨道，3-行走装置，4-提升装置，5-钢丝绳，6-底卸式料斗，7-液压反铲，8-自卸汽车，9-开挖料，10-待开挖料，11-限位环，12-超载报警器。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步说明。一种小硐室大断面集水井开挖装置，包括设置在集水井及其相连的施工支洞顶拱处的行走轨道2；行走轨道2下部设置有可沿其运动的行走装置3；行走装置3下部设置有提升装置4，提升装置4通过钢丝绳5连接底卸式料斗6；集水井内设置有用于挖装开挖料9的液压反铲7；施工支洞下部设置有用于运输开挖料9的自卸汽车8。使用中，行走装置3包括驱动装置和行走轮，驱动装置为电动机；通过电动机带动行走轮在行走轨道2上运动；提升装置4采用卷扬机。进一步的，所述行走轨道2通过锚杆1设置在集水井及其相连的施工支洞拱顶处；用于确保行走轨道2及下部相关构件运行过程中更加安全、稳固。进一步的，所述行走装置3两端均设置有限位环11。进一步的，所述提升装置4上设置有超载报警器12。进一步的，所述锚杆1设置在集水井及其相连的施工支洞顶拱处轴线位置。使用时，在集水井设计体型内顶拱中心位置布置一条行走轨道2，结合施工区的地质情况布置锚杆1，锚杆1与行走轨道2刚性连接，主要用于固定行走轨道2及其下部连接构件；行走轨道2下部设置有行走装置3，行走装置3与行走轨道2采用轨道连接；行走装置3下部连接提升装置4，提升装置4与行走装置3铰接连接；提升装置4下部连接钢丝绳5一端，钢丝绳5与提升装置4铰接连接；提升装置4用于调整底卸式料斗6的高度；钢丝绳5另一端连接底卸式料斗6，底卸式料斗6与钢丝绳5上的挂钩连接；靠近底卸式料斗6附近设置有液压反铲7，用于挖装物料至底卸式料斗6上，液压反铲7停留在开挖的集水井岩石处；在行走轨道2末端，设置有自卸汽车8，自卸汽车8停留在集水井体型外侧的交通洞处，用于运输集水井的开挖料9至指定弃料点；。在集水井开挖体型内布置液压反铲8，用于挖装开挖料9；当进行待开挖料10爆破作业时，需利用钢丝绳5、提升装置4和行走装置3将液压反铲7移动至爆破作业影响区以外的部位；锚杆1与行走轨道2刚性连接，行走轨道2、行走装置3、提升装置4、钢丝绳5和底卸式料斗6之间通过铰接的方式连接；行走装置3主要用于控制底卸式料斗6沿集水井及施工支洞轴线上同一高度的移动；提升装置4主要用于控制底卸式料斗6在同一轴线位置上不同高度的移动；利用提升装置4和行走装置3的统一协调配合，实现底卸式料斗6在集水井及施工支洞轴线平面上不同位置的自由移动；行走轨道2应超出集水井体型范围，超出范围应大于自卸汽车8的长度，以实现自卸汽车8不同位置的装料；开挖料9利用液压反铲7装料至底卸式料斗6上；自卸汽车8中心位置应与底卸式料斗6的轴线位置保持一致，以满足装料过程中的均匀、平衡入料；集水井爆破过程中需利用提升装置4将液压反铲7调离至集水井，提升装置4的提升重量应满足液压反铲7的提升要求；自卸汽车8、底卸式料斗6、行走装置3、行走轨道2、提升装置4和钢丝绳5的最小作业高度应充分考虑，进行适宜的构件选择与设计，保证其在施工支洞高度范围内能正常运行；开挖料9的最大粒径不大于60cm。一种小硐室大断面集水井的开挖方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：施工支洞及施工支洞底部高程以上集水井开挖完成后修整施工支洞及集水井顶拱处行走轨道2安装区域；根据设计要求进行施工支洞及施工支洞底板（底部高程）以上集水井的开挖，开挖完成后应修整施工支洞及集水井体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种小硐室大断面集水井开挖装置，其特征在于，包括设置在集水井及其相连的施工支洞顶拱处的行走轨道(2)；行走轨道(2)下部设置有可沿其运动的行走装置(3)；行走装置(3)下部设置有提升装置(4)，提升装置(4)通过钢丝绳(5)连接底卸式料斗(6)；集水井内设置有用于挖装开挖料(9)的液压反铲(7)；施工支洞下部设置有用于运输开挖料(9)的自卸汽车(8)。

【技术特征摘要】
1.一种小硐室大断面集水井开挖装置，其特征在于，包括设置在集水井及其相连的施工支洞顶拱处的行走轨道(2)；行走轨道(2)下部设置有可沿其运动的行走装置(3)；行走装置(3)下部设置有提升装置(4)，提升装置(4)通过钢丝绳(5)连接底卸式料斗(6)；集水井内设置有用于挖装开挖料(9)的液压反铲(7)；施工支洞下部设置有用于运输开挖料(9)的自卸汽车(8)。2.根据权利要求1所述的一种小硐室大断面集水井开挖装置，其特征在于，所述行走轨道(2)通过锚杆(1)设置在集水井及其相连的施工支洞拱顶处。3.根据权利要求1所述的一种小硐室大断面集水井开挖装置，其特征在于，所述行走装置(3)两端均设置有限位环(11)。4.根据权利要求1所述的一种小硐室大断面集水井开挖装置，其特征在于，所述提升装置(4)上设置有超载报警器(12)。5.根据权利要求2所述的一种小硐室大断面集水井开挖装置，其特征在于，所述锚杆(1)设置在集水井及其相连的施工支洞顶拱处轴线位置。6.采...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊亮，田中涛，袁幸朝，梁涛，刘丽，
申请(专利权)人：中国水利水电第五工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51