CN108590663B - 一种竖井施工用集成化支护台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种竖井施工用集成化支护台，解决了竖井施工还停留在人力阶段的诸多问题。本发明包括回转筒体、支撑装置、动力驱动装置、底部缓冲支撑机构、移动装置；所述回转筒体套设在支撑装置上，回转筒体在动力驱动装置驱动下绕支撑装置转动，动力驱动装置安装在支撑装置上；底部缓冲支撑机构的上部嵌入回转筒体的底部，底部缓冲支撑机构的下部固定安装在支撑装置的基座上；回转筒体外壁上轴向固定设有若干个传动齿条，每个传动齿条上均活动设有相配合的移动装置；移动装置包含有与外设装置连接配合的通用安装座。本发明可实现圆周方向全覆盖作业、及时完成井壁支护、及时进行竖井地层超前预测，保证竖井施工的安全可靠。
Description
技术领域
本发明涉及竖井机械化施工领域，特别是指一种竖井施工用集成化支护台。
背景技术
竖井施工因为地层多变，经常会遇到涌水、井壁塌陷等施工情况，目前解决这些问题还停留在人力阶段，用人工超前钻探，人工打锚杆支护，人工喷浆支护等措施进行预防，施工环境恶劣，危险性高，且使用的机器器械比较分散，功能单一，增加了机器管理成本。而以人为本的施工理念和机械化施工也正在成为主流趋势，高安全性，高效率的竖井施工器械正在不断被研发。
发明内容
为了解决背景技术中所存在的问题，顺应以人为本的施工理念，解决井壁施工效率低下、减轻人工劳动强度的问题，克服目前竖井施工中超前钻探、锚杆支护、喷浆支护的短板，本发明提出了一种竖井施工用集成化支护台。
本发明的技术方案是：一种竖井施工用集成化支护台，包括回转筒体、支撑装置、动力驱动装置、底部缓冲支撑机构、移动装置；所述回转筒体套设在支撑装置上，回转筒体通过动力驱动装置与支撑装置传动，动力驱动装置安装在支撑装置上；底部缓冲支撑机构的上部嵌入回转筒体的底部，底部缓冲支撑机构的下部固定安装在支撑装置的基座上；在回转筒体的外壁上轴向固定设有若干个传动齿条，每个传动齿条上均活动设有相配合的移动装置；移动装置包含有与外设装置连接配合的通用安装座。
所述回转筒体包括顶部平台、外筒体和传动齿条，顶部平台安装在外筒体的顶部；外筒体套设在支撑装置上，且外筒体在动力驱动装置驱动下绕支撑装置转动；传动齿条的上下两端安装有防撞缓冲结构，移动装置的驱动电机I通过齿轮与传动齿条啮合，外筒体的底端安装有包边轨道。
所述支撑装置包括支撑平台、回转连接体和T型基座，T型基座上部环向安装有支撑平台，支撑平台上固定设有回转连接体，回转连接体与顶部平台固定连接，回转连接体通过动力驱动装置驱动顶部平台。
所述回转连接体的外壁设有齿圈，动力驱动装置包含有驱动电机II，所述驱动电机II的输出轴上固定设有齿轮，动力驱动装置通过驱动电机II上的齿轮与回转连接体的环形齿圈啮合。
所述底部缓冲支撑机构包括弹性缓冲架和滚轮，滚轮设在弹性缓冲架的上部，弹性缓冲架通过滚轮与外筒体的内壁活动接触，弹性缓冲架的上部设在包边轨道内部，弹性缓冲架底部与支撑平台的底部平台固定连接。
所述移动装置包括驱动电机I、移动架、通用安装座、旋转过渡结构件、水平环向驱动油缸和竖向翻转驱动油缸，驱动电机I安装在移动架上，驱动电机I通过驱动齿轮与传动齿条啮合，移动架的上部架体内固定设有水平环向驱动油缸，水平环向驱动油缸的驱动轴与旋转过渡结构件固定连接，竖向翻转驱动油缸设在旋转过渡结构件的上部，旋转过渡结构件与竖向翻转驱动油缸的安装座固定连接，通用安装座与竖向翻转驱动油缸的驱动轴两端固定连接。
所述水平环向驱动油缸和竖向翻转驱动油缸均采用螺旋摆动油缸。
所述外设装置为凿岩机、喷浆机械手或超前钻机。
本发明集成了凿岩机、超前钻机和喷浆机械手，结构紧凑，功能多样，提高了井壁施工效率，减轻了工人劳动强度；设计的锚杆钻机装置与凿岩机装置工作相互独立，互不干涉，又可在回转筒体的转动下实现圆周方向全覆盖作业，可及时完成井壁支护；凿岩机通过动作调整又可使锚杆钻机装置转换为超前钻机装置，能够及时进行竖井地层超前预测，以便施工人员迅速作出应对措施，保证竖井施工作业的安全可靠。
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他的附图。
图1是竖井施工用集成化支护台的结构装配示意图；
图2是竖井施工用集成化支护台的结构装配俯视示意图；
图3是移动装置的结构示意图；
图4是竖井施工用集成化支护台使用状态示意图。
图中，1-回转筒体，101-顶部平台，102-筒体，103-传动齿条，104-防撞缓冲结构，105-包边轨道，2-支撑装置，201-支撑平台，202-回转连接体，203-下部基座，3-动力驱动装置，4-底部缓冲支撑机构，401-弹性缓冲架，5-移动装置，501-驱动电机I，5101-驱动齿轮，502-移动架，503-通用安装座，504-旋转过渡结构件，505-水平环向驱动油缸，506-竖向翻转驱动油缸，6-凿岩机，601-推进梁，7-喷浆机械手，8-超前钻机。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：如图1~4所示，一种竖井施工用集成化支护台，包括回转筒体1、支撑装置2、动力驱动装置3、底部缓冲支撑装置4、移动装置5；所述回转筒体1套设在支撑装置2上，动力驱动装置3安装在支撑装置2上，动力驱动装置3驱动回转筒体1绕支撑装置2做旋转运动，回转筒体1的转动可实现支护台在井内圆周方向全覆盖作业，及时完成井壁支护；底部缓冲支撑装置4的上部嵌入回转筒体1的底部，底部缓冲支撑装置4的下部固定安装在支撑装置2的基座上，底部缓冲支撑装置4在支护台工作时提供减震，使支护台工作时更为平稳，对支护台各连接部位进行保护；在回转筒体1的外壁上轴向固定设有若干个传动齿条103，每个传动齿条103上均活动设有相配合的移动装置5；移动装置5包含有与外设装置连接配合的通用安装座503，使用时，移动装置5在传动齿条103上做上下位移用于移动外设装置，同时移动装置5通过通用安装座503可以加装多种类型的施工装置，使支护台的使用范围更加广泛，所述外设装置为凿岩机6、喷浆机械手7或超前钻机8。
工作原理：使用时，首先在通用安装座503上安装凿岩机6、喷浆机械手7或超前钻机8，凿岩机6、喷浆机械手7、超前钻机8工作时互相独立，通过液压和电气控制件对驱动装置3和移动装置5进行控制、驱动，动力驱动装置3驱动回转筒体1绕支撑装置2做旋转运动，回转筒体1的转动可实现支护台在井内圆周方向全覆盖作业，及时完成井壁支护；回转筒体1转动时同时带动移动装置5进行水平环向转动，进而带动外设装置的位置调整，移动装置5内的驱动油缸驱动凿岩机装置6、喷浆机械装置7或超前钻机装置8进行水平环向转动和竖向上下运动进行自身姿态位置调整，由于井壁采用模板衬砌，一次衬砌一定的高度，设计上下移动功能，可在模板衬砌之前对不良地层的井壁空帮段及时进行锚杆支护和喷浆支护，也可使超前钻机高度方向上进行适当位置调整，便于超前钻探；凿岩机6通过动作调整又可使锚杆钻机转换为超前钻机8，及时进行竖井地层超前预测，使施工作业人员及时做出应对措施，保证竖井施工的安全可靠。设计筒体回转功能，锚杆支护及喷浆机械手可实现井壁圆周方向的全覆盖。
实施例2：一种竖井施工用集成化支护台，所述回转筒体1包括顶部平台101、外筒体102和传动齿条103，顶部平台101安装在外筒体102的顶部；外筒体102套设在支撑装置2上，动力驱动装置3通过与支撑装置2配合带动外筒体102旋转；传动齿条103的上下两端安装有防撞缓冲结构104，驱动电机I501通过齿轮与传动齿条103啮合，外筒体102的底端安装有包边轨道105，包边轨道105为底部缓冲支撑机构4中的滚轮的转动提供导轨。其它结构、工作原理与实施例1相同。
实施例3：一种竖井施工用集成化支护台，所述支撑装置2包括支撑平台201、回转连接体202和T型基座203，T型基座203上部环向安装有支撑平台201，支撑平台201上固定设有回转连接体202，所述回转连接体202的外壁设有齿圈，动力驱动装置3包含有驱动电机II，所述驱动电机II的输出轴上固定设有齿轮，动力驱动装置3通过驱动电机II上的齿轮与回转连接体202的齿圈啮合为回转筒体1的旋转提供驱动力，回转连接体202与顶部平台101连接。其它结构、工作原理与实施例2相同。
实施例4：一种竖井施工用集成化支护台，所述底部缓冲支撑装置4包括弹性缓冲机构401和滚轮，滚轮设在弹性缓冲机构401的上部，弹性缓冲机构401通过滚轮与外筒体102的内壁接触，弹性缓冲机构401的上部设在包边轨道105内部，弹性缓冲机构401底部与支撑平台201的底部平台固定连接。在支护台运转时，弹性缓冲机构401提供减震，使支护台工作时更为平稳，对支护台各连接部位进行保护；其它结构、工作原理与实施例2相同。
实施例5：一种竖井施工用集成化支护台，所述移动装置5包括驱动机构501、移动架502、通用安装座503、旋转过渡结构件504、水平环向驱动油缸505和竖向翻转驱动油缸506，水平环向驱动油缸505和竖向翻转驱动油缸506均采用螺旋摆动油缸；驱动电机I501安装在移动架502上，驱动电机I501通过驱动齿轮5101与传动齿条103啮合，为移动装置5提供上下移动的驱动力；移动架502的上部架体内固定设有水平环向驱动油缸505，水平环向驱动油缸505的驱动轴与旋转过渡结构件504固定连接，为旋转过渡结构件504提供水平旋转驱动力；竖向翻转驱动油缸506设在旋转过渡结构件504的上部，旋转过渡结构件504与竖向翻转驱动油缸506的安装座固定连接，竖向翻转驱动油缸506的驱动轴两端与通用安装座503固定连接，为与通用安装座503配合连接的外设装置提供竖向上下翻转驱动力。所述外设装置为凿岩机6、喷浆机械手7或超前钻机8。其它结构、工作原理与实施例2相同。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种竖井施工用集成化支护台，其特征在于：包括回转筒体（1）、支撑装置（2）、动力驱动装置（3）、底部缓冲支撑机构（4）、移动装置（5）；所述回转筒体（1）套设在支撑装置（2）上，回转筒体（1）通过动力驱动装置（3）与支撑装置（2）相连接，动力驱动装置（3）安装在支撑装置（2）上；底部缓冲支撑机构（4）的上部嵌入回转筒体（1）的底部，底部缓冲支撑机构（4）的下部固定安装在支撑装置（2）的基座上；在回转筒体（1）的外壁上竖向设有若干个传动齿条（103），每个传动齿条（103）上均活动设有相配合的移动装置（5）；移动装置（5）包含有与外设装置连接配合的通用安装座（503）。
2.如权利要求1所述的一种竖井施工用集成化支护台，其特征在于：所述回转筒体（1）包括顶部平台（101）、外筒体（102）和传动齿条（103），顶部平台（101）安装在外筒体（102）的顶部；外筒体（102）套设在支撑装置（2）上，且外筒体（102）在动力驱动装置（3）驱动下绕支撑装置（2）转动；传动齿条（103）的上下两端安装有防撞缓冲结构（104），移动装置（5）的驱动电机I（501）通过齿轮与传动齿条（103）啮合，外筒体（102）的底端安装有包边轨道（105）。
3.如权利要求2所述的竖井施工用集成化支护台，其特征在于：所述支撑装置（2）包括支撑平台（201）、回转连接体（202）和T型基座（203），T型基座（203）上部环向安装有支撑平台（201），支撑平台（201）上固定设有回转连接体（202），回转连接体（202）与顶部平台（101）固定连接，回转连接体（202）通过动力驱动装置（3）驱动顶部平台（101）。
4.如权利要求3所述的竖井施工用集成化支护台，其特征在于：所述回转连接体（202）的外壁设有齿圈，动力驱动装置（3）包含有驱动电机II，所述驱动电机II的输出轴上固定设有齿轮，动力驱动装置（3）通过驱动电机II上的齿轮与回转连接体（202）的环形齿圈啮合。
5.如权利要求3或4所述的竖井施工用集成化支护台，其特征在于：所述底部缓冲支撑机构（4）包括弹性缓冲架（401）和滚轮，滚轮设在弹性缓冲架（401）的上部，弹性缓冲架（401）通过滚轮与外筒体（102）的内壁活动接触，弹性缓冲架（401）的上部设在包边轨道（105）内部，弹性缓冲架（401）底部与支撑平台（201）的底部平台固定连接。
6.如权利要求1~4任一项所述的竖井施工用集成化支护台，其特征在于：所述移动装置（5）包括驱动电机I（501）、移动架（502）、通用安装座（503）、旋转过渡结构件（504）、水平环向驱动油缸（505）和竖向翻转驱动油缸（506），驱动电机I（501）安装在移动架（502）上，驱动电机I（501）通过驱动齿轮（5101）与传动齿条（103）啮合，移动架（502）的上部架体内固定设有水平环向驱动油缸（505），水平环向驱动油缸（505）的驱动轴与旋转过渡结构件（504）固定连接，竖向翻转驱动油缸（506）设在旋转过渡结构件（504）的上部，旋转过渡结构件（504）与竖向翻转驱动油缸（506）的安装座固定连接，通用安装座（503）与竖向翻转驱动油缸（506）的驱动轴两端固定连接。
7.如权利要求6所述的竖井施工用集成化支护台，其特征在于：所述水平环向驱动油缸（505）和竖向翻转驱动油缸（506）均采用螺旋摆动油缸。
8.如权利要求1所述的竖井施工用集成化支护台，其特征在于：所述外设装置为凿岩机（6）、喷浆机械手（7）或超前钻机（8）。
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