立井井壁环周支承式凿井设备及其施工方法

摘要

本发明涉及一种立井井壁环周支承式凿井设备及其施工方法，它包括；环周支承于混凝土井壁上的环周支承吊盘，悬吊于吊盘下的门扇式模板、安装吊架、活动工作台等，利用该设备可以施行不需临时支护的短段掘进和砌壁同时作业的立井井筒施工，凿井设施减少一半左右，井架负荷减轻，工艺简化，掘进与砌壁平行作业，投资减少，凿井速度大大提高。

主权项

1、一种立井井壁环周支承式凿井设备，它包括：凿井井架、 凿井绞车、稳绳、吊盘、门扇式模板、管路安装吊架、砌壁活动 工作台等部分，其特征在于： a、吊盘为环周支承式吊盘，其包括单层钢结构盘架和通过 环形圈梁(1)设置在盘架外缘的井壁环周支承装置，吊盘上面仅 有稳绳(16)与其连接，工作状态时，吊盘的井壁环周支承装置向 四周扩张支承在整体混凝土井壁的倒锥形环形槽(14)部位，二者 之间形成一定高度的井壁环周支承带，用于承担掘进工作载荷与 砌壁工作载荷； 所述井壁环周支承装置包括支承机构，收拢扩张机构和扇形 防护板等， 支承机构构成如下：在箱式结构的环形圈梁(1)内部360度范 围均匀设置有若干组同方位径向布局的导向槽(5)和斜面挡板(6)， 每一个导向槽(5)中装有可径向伸缩的支撑顶(2)，环形圈梁(1) 外围设置有数量为导向槽(5)一半的弧形支承板(4)，弧形支承板 (4)外缘面覆盖有橡胶层(12)，橡胶层(12)外面设置有带水平密 集摩擦筋的压板(13)，用沉头螺钉将二者与弧形支承板(4)紧固， 弧形支承板(4)内侧设置有两个向下朝井筒中心线倾斜的斜面滑 道(15)，工作状态时，上述所有的支撑顶(2)呈辐射状伸开，紧 紧顶在处于井壁倒锥形环形槽(14)部位的相应弧形支承板(4)的 斜面滑道(15)上，而每一个支撑顶(2)的另一端和相应的斜面挡 板(6)之间插入锁紧楔(3)定位； 收拢扩张机构构成如下：在置于环形圈梁(1)上方的拔楔环形 梁(7)上均匀安装在若干个与锁紧楔(3)联结的拔楔螺栓(8)，在 每一个拔楔螺栓(8)斜外侧还均匀固定着中心定位杆(9)，在每一 个中心定位杆(9)旁边还固定有收拢钢丝绳(10)，收拢钢丝(10) 另一端与其相应的弧形支承板(4)内侧连接，中心定位杆(9)、收 拢钢丝绳(10)均与支撑顶(2)一一对应，液压千斤顶(11)上端联 结拔楔环形梁(7)，其下端联结环形圈梁(1)，扩张(或收拢)动作 时，液压千斤顶(11)使拔楔环形梁(7)下降(或上升)，使收拢钢 丝绳(10)放松(或扩张)，所有的中心定位杆(9)同时垂直插入弧 形支承板(4)与环形圈梁(1)之间(或从二者之间拔出)，所有的锁 紧楔(3)也同时插入支撑顶(2)与斜面挡板(6)之间(或从二者之间 拔出)，迫使全部弧形支承板(4)相对于井筒中心线同时扩张(或 收拢)； 扇形防护板(56)装于环形圈梁(1)上，弧形支承板(4)扩张或 收拢时，扇形防护板(56)始终覆盖着环形圈梁(1)与弧形支承板 (4)之间的环形间隙； b、所述的门扇式模板包括：由顶面设置有环行轨道(50)的顶 圈梁(17)，底圈梁(19)，联结顶、底圈梁(17、19)的若干根立柱 (18)，安装于立柱(18)上的几道水平筋板(22)，其上的挤压块 (24)，及相邻筋板间的若干个双斜面楔块构成的笼形骨架；通过 水平筋板(22)安装在笼形骨架外周的若干扇模板门扇(20)，模板 门扇(20)的外周形成一圈凸出的倒锥形环形结构(21)，门扇式模 板由若干根钢索始终吊挂于吊盘环形圈梁(1)之下； 所述模板门扇(20)通过其内侧的水平筋板(22)与笼形骨架立 柱(18)铰链联结，箱形截面的水平筋板(22)是门扇(20)的径向受 力构件；相邻门扇(20)的水平筋板(22)结合处均设置有径向、杯 向两个方向倾斜的斜面缺口，双斜面楔块(23)插入该斜面缺口中； 笼形骨架的挤压块(24)焊接于立柱(18)两侧的水平筋板(22)上、 下面上，关闭门扇(20)使水平筋板(22)直接挤压在立柱(18)侧面 上，此时水平筋板(22)与立柱(18)的联结绞链不再受力，打紧双 斜面楔块(23)，形成由水平筋板(22)、双斜面楔块(23)、挤压块 (24)和立柱(18)共同构成的具有若干环形箍的刚性笼形骨架； c、管路安装吊架包括：吊架框架(44)、固定于框架(43)顶部 的两根横梁(46)、垂直于两根横梁(46)的四根吊装梁(45)，置于 每根吊梁(45)下的手拉葫芦(47)、设置于框架(43)上下部位两侧 的四个可翻转工作平台(44)、及设置在框架(43)上下两侧的导向 板(49)和沿井壁的滑板(48)，整个吊架由凿井绞车经钢丝绳吊于 井壁一侧，管路安装吊架用作接长固定吊挂在井壁的施工管道； d、砌壁活动工作台包括：砌壁框架(51)、置于框架(51)内的 两工作平台(52)及装于框架上端的滚轮(53)，工作台置于门扇式 模板内，通过其上的滚轮(53)绕上述顶圈梁(17)顶面的环形轨道 (50)环周运行，用于浇注混凝土作业。