一种土压平衡盾构洞门凿除施工多功能作业架

1.本发明涉及盾构施工技术领域，尤其是涉及一种土压平衡盾构洞门凿除施工多功能作业架。

背景技术：

2.盾构始发一般流程包括盾构始发准备工作、洞门拆除和掘进施工三大部分。同样盾构机接收流程一般也包括三大部分，即盾构机接收准备工作、洞门拆除、盾构机进洞和洞门封堵。其中洞门凿除又是盾构始发与接收的关键工序之一，其施工质量、安全等关键因素直接影响到盾构施工能否顺利进行，虽然洞门凿除工序简单但其安全隐患较多，难度较大。
3.现有技术中盾构隧道洞门凿除方法一般分为人工凿除、机械凿除、盾构机刀盘直接切削和定向爆破四种方式，其中人工凿除洞门方式应用最广泛。采用人工凿除盾构隧道洞门时，由于洞门直径一般较大，必须搭设人工作业架，方便施工人员进行凿除洞门混凝土作业。作业架是指在施工现场为工人操作并解决垂直和水平运输而搭设的各种支架。现有的附着式升降脚手架架体零部件多而杂，运输时容易漏装，搭建时也比较麻烦，在没有搭建经验下，耗时多，且往往容易出现漏装问题，从而使安全存在隐患。
4.洞门经过凿除后，渣土会散落洞门地面，极大的增加了底部工作人员的安全隐患，土的掉落会增加底部工作人员的工作量并且增加了缩短洞门土体暴露的时间，降低洞门土体失稳的风险，将延长钢套箱盾构接收的时间。
5.鉴于以上原因，设计一种土压平衡盾构洞门凿除施工多功能作业架是很有必要的。

技术实现要素：

6.本发明的目的是提供一种土压平衡盾构洞门凿除施工多功能作业架，较好的解决了传统作业架安拆时间长、调节不便、无法移动、影响其他作业、沙石渣土不能及时运输导致残留在地面的风险等问题。
7.为实现上述目的，本发明提供了一种土压平衡盾构洞门凿除施工多功能作业架，包括设置在盾构工作井上的滑道、设置在所述滑道一端部的侧向升降装置、在所述滑道上滑动的固定底座、设置在所述固定底座上的竖向立杆、设置在所述竖向立杆内侧的正向升降机构和设置在所述正向升降机构上方的出土收集机构；
8.所述正向升降机构包括设置在所述固定底座上的正向升降台、设置在所述正向升降台上的正向电机、通过所述正向电机驱动实现上下运动的水平横杆和设置在所述水平横杆端部的侧杆，所述侧杆设置在前后所述竖向立杆之间，所述竖向立杆的上方设置有固定顶座，所述固定顶座的中心位置处设置有防坠落装置。
9.优选的，所述侧杆的上表面设置有定位凹槽。
10.优选的，所述水平横杆设置为若干根，中部的所述水平横杆为可移动式水平横杆，通过第一钢丝绳和第一定滑轮连接。
11.优选的，所述出土收集机构包括设置在所述固定底座及所述固定顶座之间的出土框架，所述出土框架的上方焊接有走道板，所述走道板的三侧设置有防护栏，所述出土框架内放置有出土斗，所述出土斗通过侧向升降装置抽出，所述出土斗的后侧与洞门接触。
12.优选的，所述出土框架的延长条侧截面为直角梯形，且钝角方向朝向洞口。
13.优选的，所述出土框架的底端面设置有与所述定位凹槽相适应的定位小块。
14.优选的，所述出土框架的左外侧壁靠近所述侧向升降装置的一侧设置有插接开口。
15.优选的，所述侧向升降装置包括侧向升降台、设置在所述侧向升降台外侧的侧向电机和与所述侧向电机连接的侧向插接板，所述侧向插接板与所述插接开口相适应，所述侧向电机与所述侧向插接板之间通过第二定滑轮和第二钢丝绳连接。
16.优选的，所述固定底座的底部四角处均设置有滑轮。
17.优选的，所述固定顶座的尺寸小于所述竖向立杆的尺寸，所述竖向立杆的尺寸小于所述固定底座的尺寸，依次插接连接。
18.因此，本发明采用上述结构的一种土压平衡盾构洞门凿除施工多功能作业架，具备以下有益效果：
19.(1)作业架可根据所需要的长度预先拼装，也可以随着施工高度的降低及时拆除，可多次重复利用，省时省力，节约材料，使用功能可实现快速转变。
20.(2)框架采用型钢结构，作业架通过控制电机驱动钢丝绳由正向升降台为走道板和出土斗实现自由升降，框架底部安装了滚轮，在人力推动下可沿着滑轨固定在盾构工作井底部的滑道快速左右移动，通过固定销，滚轮与滑道可实现快速固定，快速分离。
21.(3)利用土压平衡盾构机进出洞施工多功能作业架人工凿除洞门，节约了安、拆作业架的时间，缩短了洞门土体暴露的时间，利用作业架中的出土斗将凿落的沙石渣土集中收集，降低了底部施工人员的安全风险。增加了施工连续性，提高了工程施工效率。特别在复杂地质条件的盾构始发与接收施工时，使用多功能作业架可避免盾构始发与接收的工程工风险。
22.下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
23.图1为本发明一种土压平衡盾构洞门凿除施工多功能作业架实施例的结构示意图；
24.图2为本发明一种土压平衡盾构洞门凿除施工多功能作业架实施例的左侧部分结构示意图；
25.图3为本发明一种土压平衡盾构洞门凿除施工多功能作业架实施例的俯视图。
具体实施方式
26.以下通过附图和实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
27.除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等
类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
28.实施例
29.本发明提供了一种土压平衡盾构洞门凿除施工多功能作业架，包括设置在盾构工作井上的滑道1、设置在滑道1一端部的侧向升降装置2、在滑道1上滑动的固定底座3、设置在固定底座3上的竖向立杆4、设置在竖向立杆4内侧的正向升降机构5和设置在正向升降机构5上方的出土收集机构6。正向升降机构5包括设置在固定底座3上的正向升降台51、设置在正向升降台51上的正向电机52、通过正向电机52驱动实现上下运动的水平横杆53和设置在水平横杆53端部的侧杆54，侧杆54设置在前后竖向立杆4之间，竖向立杆4的上方设置有固定顶座7，固定顶座7的中心位置处设置有防坠落装置8。侧杆54的上表面设置有定位凹槽55，当运土斗渣土到达装载极限时，可将侧向升降台与出土框架凹槽吻合，将出土斗运输至地面完成出土。水平横杆53设置为若干根，中部的水平横杆53为可移动式水平横杆，通过第一钢丝绳和第一定滑轮连接。
30.出土收集机构6包括设置在固定底座3及固定顶座7之间的出土框架61，出土框架61的上方焊接有走道板62，走道板62的三侧设置有防护栏65，靠近洞门施工的一侧没有设置防护栏，出土框架61内放置有出土斗63，出土斗63通过侧向升降装置抽出，出土斗63的后侧与洞门9接触。出土框架61的延长条侧截面为直角梯形，且钝角方向朝向洞口，用于跟洞门截面贴平，起到防止凿除沙土掉落地面的风险。出土框架61的底端面设置有与定位凹槽55相适应的定位小块64，起到稳定出土斗和走道板的作用。出土框架61的左外侧壁靠近侧向升降装置2的一侧设置有插接开口66。
31.侧向升降装置2包括侧向升降台21、设置在侧向升降台21外侧的侧向电机22和与侧向电机22连接的侧向插接板23，侧向插接板23与插接开口66相适应，侧向电机22与侧向插接板23之间通过第二定滑轮和第二钢丝绳连接，通过侧向电机的启动，带动侧向插接板上升或下降，当上升至插接开口处，插设到插接开口内，把出土斗抽出，出土框架跟着可移动式水平横杆接触实现上升或下降。
32.固定底座3的底部四角处均设置有滑轮10，用于在滑轨上滑动，带动整个作业架移动。
33.固定顶座7的尺寸小于竖向立杆4的尺寸，竖向立杆4的尺寸小于固定底座3的尺寸，依次插接连接，固定顶座7、竖向立杆4和固定底座3均采用方管，依次插接，通过螺栓固定。
34.在使用时，先组装一单元的模块化附着式固定底座，固定底座下方设置滑轮，且滑轮可根据施工作业需要在滑轨上左右自由移动。再根据实现施工作业高度需要以第一单元固定底座为基础向上延伸，安装竖向立杆的同时，在前后两侧的竖向立杆安装侧杆，在左右两侧的竖向立杆安装水平横杆，并且侧杆两端与水平横杆连接，侧杆与水平横杆构成多功能脚手架的正向升降机构，中间的水平横杆与正向升降台顶部的正向电机通过第一钢丝绳和第一定滑轮连接，正向电机的转轴可实现第一钢丝绳的收放，进而通过第一定滑轮实现
多功能脚手架的自动上升和下降，此时水平横杆和侧杆实现了上升和下降，当上升至出土框架的下方时，定位小块插设在定位凹槽内，起到稳定出土斗和走道板的作用，工人可以通过遥控器控制正向电机的转速、转向和关闭来实现多功能作业架的上升、下降和停止，用以加固整个脚手架框架结构，中侧的水平横杆为活动式，通过水平横杆侧边的定滑轮与第一钢丝绳连接，依靠正向电机对钢丝绳的收放实现走道板的上下移动。在走道板上方固定有防护栏，在达到所需作业高度后，最后安装固定顶座，整个多功能作业架稳定性由固定底座和固定顶座承担。固定顶座顶部设有防坠落装置，所述防坠落装置由顶部水平横杆、棘爪、安全绳、弹簧、电磁继电器配合使用实现悬停。顶部水平横杆与安全绳和高压风镐连接。
35.为使本实发明的多功能作业架体能及时将渣土收集运出处理，出土斗在施工作业中将渣土进行收集处理，通过人力推动固定底座的方法，将出土框架移动至左侧侧向升降台处，出土框架左侧设置有插接开口，侧向升降台上的侧向插接板通过与出土框架开口对齐。依靠侧向电机对钢丝绳的收放实现出土斗的上下移动。将出土斗运输至地面进行回收处理。本发明用于土压平衡盾构机进出洞施工多功能作业架人工凿除洞门，节约了安、拆作业架的时间，有效的将凿除的沙土进行收集处理，缩短了洞门土体暴露的时间，降低了拆除作业架施工人员的安全风险。
36.接收洞门凿除时，洞门凿除过程中会有沙石渣土的产生，极大的增加了底部工作人员的安全隐患，土的掉落会增加底部工作人员的工作量并且增加了缩短洞门土体暴露的时间，降低洞门土体失稳的风险，将延长钢套箱盾构接收的时间。一旦发生涌砂险情时，作业人员可迅速调节走道板到达地面，为作业架上的作业人员提供迅速撤离的安全措施。由于本作业架可随洞门凿除高度而调节，洞门凿除施工顺序为由上至下，接收洞门凿除完毕后，立即人工将作业架折叠收起，盾构机开始前推，穿出洞门，抵达止水帘布。
37.因此，本发明采用上述结构的一种土压平衡盾构洞门凿除施工多功能作业架，较好的解决了传统作业架安拆时间长、调节不便、无法移动、影响其他作业、沙石渣土不能及时运输导致残留在地面的风险等问题。
38.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。

技术特征：

1.一种土压平衡盾构洞门凿除施工多功能作业架，其特征在于：包括设置在盾构工作井上的滑道、设置在所述滑道一端部的侧向升降装置、在所述滑道上滑动的固定底座、设置在所述固定底座上的竖向立杆、设置在所述竖向立杆内侧的正向升降机构和设置在所述正向升降机构上方的出土收集机构；所述正向升降机构包括设置在所述固定底座上的正向升降台、设置在所述正向升降台上的正向电机、通过所述正向电机驱动实现上下运动的水平横杆和设置在所述水平横杆端部的侧杆，所述侧杆设置在前后所述竖向立杆之间，所述竖向立杆的上方设置有固定顶座，所述固定顶座的中心位置处设置有防坠落装置。2.根据权利要求1所述的一种土压平衡盾构洞门凿除施工多功能作业架，其特征在于：所述侧杆的上表面设置有定位凹槽。3.根据权利要求2所述的一种土压平衡盾构洞门凿除施工多功能作业架，其特征在于：所述水平横杆设置为若干根，中部的所述水平横杆为可移动式水平横杆，通过第一钢丝绳和第一定滑轮连接。4.根据权利要求3所述的一种土压平衡盾构洞门凿除施工多功能作业架，其特征在于：所述出土收集机构包括设置在所述固定底座及所述固定顶座之间的出土框架，所述出土框架的上方焊接有走道板，所述走道板的三侧设置有防护栏，所述出土框架内放置有出土斗，所述出土斗通过侧向升降装置抽出，所述出土斗的后侧与洞门接触。5.根据权利要求4所述的一种土压平衡盾构洞门凿除施工多功能作业架，其特征在于：所述出土框架的延长条侧截面为直角梯形，且钝角方向朝向洞口。6.根据权利要求5所述的一种土压平衡盾构洞门凿除施工多功能作业架，其特征在于：所述出土框架的底端面设置有与所述定位凹槽相适应的定位小块。7.根据权利要求6所述的一种土压平衡盾构洞门凿除施工多功能作业架，其特征在于：所述出土框架的左外侧壁靠近所述侧向升降装置的一侧设置有插接开口。8.根据权利要求7所述的一种土压平衡盾构洞门凿除施工多功能作业架，其特征在于：所述侧向升降装置包括侧向升降台、设置在所述侧向升降台外侧的侧向电机和与所述侧向电机连接的侧向插接板，所述侧向插接板与所述插接开口相适应，所述侧向电机与所述侧向插接板之间通过第二定滑轮和第二钢丝绳连接。9.根据权利要求8所述的一种土压平衡盾构洞门凿除施工多功能作业架，其特征在于：所述固定底座的底部四角处均设置有滑轮。10.根据权利要求9所述的一种土压平衡盾构洞门凿除施工多功能作业架，其特征在于：所述固定顶座的尺寸小于所述竖向立杆的尺寸，所述竖向立杆的尺寸小于所述固定底座的尺寸，依次插接连接。

技术总结

本发明公开了一种土压平衡盾构洞门凿除施工多功能作业架，包括滑道、设置在滑道一端部的侧向升降装置、在滑道上滑动的固定底座、设置在固定底座上的竖向立杆、设置在竖向立杆内侧的正向升降机构和设置在正向升降机构上方的出土收集机构；正向升降机构包括设置在固定底座上的正向升降台、设置在正向升降台上的正向电机、通过正向电机驱动实现上下运动的水平横杆和设置在水平横杆端部的侧杆，侧杆设置在前后竖向立杆之间，竖向立杆的上方设置有固定顶座，固定顶座的中心位置处设置有防坠落装置。本发明采用上述结构较好的解决了传统作业架安拆时间长、调节不便、无法移动、影响其他作业、沙石渣土不能及时运输导致残留在地面的风险等问题。险等问题。险等问题。