[发明专利]一种基于竖井施工的混凝土喷射系统

说明书

本发明提供了一种基于竖井施工的混凝土喷射系统，混凝土输送泵安装在喷混桥架上，喷头通过管道连接混凝土输送泵，且喷头安装在混凝土喷射机械臂上，通过混凝土喷射机械臂的移动使喷头将混凝土喷射在竖井井壁上，速凝剂和压缩空气组件连接喷头，用于通过压缩空气混合混凝土和速凝剂，使喷射至井壁的混凝土凝固。本发明通过混凝土输送泵、混凝土喷射机械臂和喷头实现混凝土在竖井井壁上的全方位喷射，能够安全高效的实现竖向掘进机在掘进中的井壁衬砌支护，大幅度减少人工劳动强度，提高衬砌支护效率；混凝土泵送和喷射通过控制系统实现系集中操作控制，在作业面调整泵送参数，提高了竖井衬砌支护的效率和质量，减少了施工工序，降低了施工中的劳动强度。

技术领域

本发明涉及竖井施工领域，具体涉及一种竖向掘进机。

背景技术

目前，由于通风竖井施工方面的经验欠缺，长大隧道尤其是特长公路、铁路隧道的施工工期通常被竖井的施工技术所制约。竖井施工一般有正井法和反井法，在竖井建设过程中，井身围岩压力是诱发井身围岩体和井壁支护结构产生变形、破坏的基本作用力，所以井身的支护以及衬砌结构的设计是确保竖井安全的重要组成部分。

申请号为202122720749.1的实用新型专利《一种竖向掘进机》公开了一种新型的竖向掘进机，包括刀盘、稳定靴组件、筒体，筒体的外侧周向设置有多组撑靴组件，竖向掘进机还包括支护系统及多组推进油缸，支护系统位于所有撑靴组件的上方。但是该方案没有解决在竖向掘进机掘进完成后，对竖井井壁及时衬砌支护的问题。

发明内容

发明目的：提供了一种在竖井施工时可以实现自动及高效的基于竖井施工的混凝土喷射系统。

技术方案：本发明所述一种基于竖井施工的混凝土喷射系统，包括：

喷混桥架，所述喷混桥架安装在竖井掘进机的吊盘上；

混凝土输送泵，所述混凝土输送泵安装在喷混桥架上；

喷头，所述喷头通过管道连接混凝土输送泵；

混凝土喷射机械臂，所述混凝土喷射机械臂设置在喷混桥架上，且所述喷头安装在混凝土喷射机械臂上，通过混凝土喷射机械臂的移动使喷头将混凝土喷射在竖井井壁上；

速凝剂和压缩空气组件，所述速凝剂和压缩空气组件连接喷头，用于通过压缩空气混合混凝土和速凝剂，使喷射至井壁的混凝土凝固；

控制系统，用于控制所述混凝土喷射机械臂的动作、所述混凝土输送泵的启停以及所述速凝剂和压缩空气组件的启停。

进一步，所述混凝土输送泵正泵时，将混凝土泵送到作业面，反泵时，将管道中的混凝土吸回料斗。

进一步，所述混凝土喷射机械臂包括旋转机构和伸缩机构，所述旋转机构驱动喷头围绕喷混桥架旋转，同时所述伸缩机构驱动喷头调整旋转半径。

更进一步，所述旋转机构包括安装在喷混桥架上的内齿圈、与内齿圈相啮合的齿轮以及驱动齿轮转动的旋转马达。

更进一步，所述伸缩机构包括与齿轮中心固定连接的伸缩臂以及驱动伸缩臂伸长及缩短的油缸，所述喷头固定在伸缩臂上。

进一步，所述喷头通过喷头马达实现摆动喷射。

进一步，所述控制系统包括本地控制和无线遥感控制的电气驱控模块。

更进一步，所述电气驱控模块包括无线发射器和无线接收器；通过所述无线发射器触发混凝土喷射机械臂启停的信号，通过网络传输到无线接收器，所述无线接收器网络传输到电气驱控模块中，所述电气驱控模块控制混凝土喷射机械臂的动作、混凝土输送泵的启停以及速凝剂和压缩空气组件的启停。