用于永久提升并兼作千米竖井全断面掘进机用的钢井架的制作方法

1.本发明涉及竖井施工技术领域，尤其涉及一种用于永久提升并兼作千米竖井全断面掘进机用的钢井架。


背景技术：

2.竖井是开发地下矿产资源与地下空间的重要通道与结构。竖井施工中，为满足竖井提升需求，通常会设置竖井永久提升井架，竖井永久提升井架是安装竖井提升用天轮及相关设备的钢结构体。同时，为满足竖井井筒施工用提升及悬吊掘进设备安装要求，还需利用凿井井架进行竖井井筒的施工。因而，利用永久提升井架兼作凿井施工使用，开始成为目前井架设计的发展趋势，而现有技术中的井架已无法满足其使用要求。
3.据此，急需研发一种永久提升用并兼作千米竖井硬岩全断面掘进机施工的钢井架。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题在于提供一种用于永久提升并兼作千米竖井全断面掘进机用的钢井架。
5.本发明采用以下技术方案解决上述技术问题：
6.一种用于永久提升并兼作千米竖井全断面掘进机用的钢井架，包括主腿、副腿、支撑平台、凿井用下天轮平台、凿井用上天轮平台、永久提升用下天轮平台、永久提升用上天轮平台、起吊梁平台和两组井架支脚；
7.所述主腿和副腿立向布置，构成钢井架的支撑架；
8.所述支撑平台连接在所述主腿、副腿的中部；
9.所述凿井用下天轮平台连接在所述主腿、副腿的中部，并位于所述支撑平台上部；
10.所述凿井用上天轮平台连接在所述主腿、副腿的中部，并位于所述凿井用下天轮平台上部；
11.所述永久提升用下天轮平台连接在所述主腿的中部、所述副腿的顶部，并位于所述凿井用上天轮平台上部；
12.所述永久提升用上天轮平台连接在所述主腿的中部，并位于所述永久提升用下天轮平台上部；
13.所述起吊梁平台安装在所述主腿的顶部；
14.所述两组井架支脚分别连接于所述主腿、副腿的底部两端。
15.作为本发明的优选方式之一，所述主腿和副腿分别设置有两个；两个所述主腿与副腿之间相组合，构成四斜柱式空间钢框架结构。
16.作为本发明的优选方式之一，所述凿井用下天轮平台包括凿井用下天轮平台边框梁、凿井用下天轮平台凿井临时装梁；所述凿井用下天轮平台凿井临时装梁与凿井用下天轮平台边框梁形成平面框架结构。
17.作为本发明的优选方式之一，所述凿井用上天轮平台包括凿井用上天轮平台边框梁、凿井用上天轮平台凿井临时装梁；所述凿井用上天轮平台凿井临时装梁与凿井用上天轮平台边框梁形成平面框架结构。
18.作为本发明的优选方式之一，还包括两组第一支撑斜杆；两组所述第一支撑斜杆的底部分别连接在所述主腿、副腿上，两组第一支撑斜杆的顶部则分别连接在所述凿井用下天轮平台底部；两组所述第一支撑斜杆和所述凿井用下天轮平台之间形成梯形结构。
19.作为本发明的优选方式之一，还包括第二支撑斜杆；所述第二支撑斜杆的底部连接在所述主腿上，第二支撑斜杆的顶部连接在所述永久提升用上天轮平台底部；所述第二支撑斜杆与所述永久提升用上天轮平台之间形成三角形结构。
20.作为本发明的优选方式之一，还包括第三支撑斜杆、第四支撑斜杆；所述第三支撑斜杆、第四支撑斜杆的底部分别连接在所述主腿上，第三支撑斜杆、第四支撑斜杆的顶部分别连接在所述起吊梁平台底部；所述第三支撑斜杆、第四支撑斜杆与相应起吊梁平台之间，分别形成三角形结构。
21.作为本发明的优选方式之一，还包括井口套架；所述凿井用上天轮平台上还设有套架固定用螺栓连接座，所述井口套架两端的上部位置滑动连接在所述套架固定用螺栓连接座内。
22.作为本发明的优选方式之一，还包括钢井架防寒围护；所述钢井架防寒围护的底部连接在所述永久提升用下天轮平台顶部，钢井架防寒围护的顶部连接在所述起吊梁平台底部。
23.作为本发明的优选方式之一，还包括钢丝绳防寒走廊；所述凿井用上天轮平台上设有钢丝绳防寒走廊连接座，所述钢丝绳防寒走廊的一端与所述钢丝绳防寒走廊连接座滑动连接。
24.本发明相比现有技术的优点在于：
25.(1)本发明设置有两层永久提升用天轮平台及两层凿井施工用天轮平台；其中，两层永久提升用天轮平台，用于布置竖井提升用天轮及相关设备；凿井用下天轮平台，用于布置吊盘悬吊提升稳车用天轮及电缆和安全梯悬吊天轮；凿井用上天轮平台，用于布置排渣提升绞车用天轮和柔性罐道悬吊天轮；基于上述结构设计，本发明钢井架可同时供永久提升、凿井施工及井筒装备安装时使用，可减少竖井井口占用时间，节省工程投资；
26.(2)本发明井架整体采用四斜柱式空间钢框架结构，部分平台下设支撑斜杆，可减少平台框架梁截面，进一步提高结构稳定性。
附图说明
27.图1是实施例1中钢井架的正视结构示意图；
28.图2是实施例1中钢井架的侧视结构示意图；
29.图3是实施例1中支撑平台的平面图；
30.图4是实施例1中凿井用下天轮平台的平面图；
31.图5是实施例1中凿井用上天轮平台的平面图；
32.图6是实施例1中永久提升用下天轮平台的平面图；
33.图7是实施例1中永久提升用上天轮平台的平面图；
34.图8是实施例1中起吊梁平台的平面图。
35.图中：1为井架支脚，2为主腿，3为副腿，4为支撑平台，5为凿井用下天轮平台，51为凿井用下天轮平台边框梁，52为凿井用下天轮平台凿井临时装梁，6为凿井用上天轮平台，61为凿井用上天轮平台边框梁，62为凿井用上天轮平台凿井临时装梁，7为永久提升用下天轮平台，8为永久提升用上天轮平台，9为起吊梁平台，10为第一支撑斜杆，11为第二支撑斜杆，12为第三支撑斜杆，13为第四支撑斜杆，14为井口套架，15为套架固定用螺栓连接座，16为钢井架防寒围护，17为钢丝绳防寒走廊，18为钢丝绳防寒走廊连接座，19为井口电梯，20为工作梯。
具体实施方式
36.下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
37.实施例1
38.如图1～8所示，本实施例的一种用于永久提升并兼作千米竖井全断面掘进机用的钢井架，包括主腿2、副腿3、支撑平台4、凿井用下天轮平台5、凿井用上天轮平台6、永久提升用下天轮平台7、永久提升用上天轮平台8、起吊梁平台9和两组井架支脚1。
39.所述主腿2和副腿3立向布置，构成钢井架的支撑架。
40.所述支撑平台4连接在主腿2、副腿3的中部。
41.所述凿井用下天轮平台5连接在主腿2、副腿3的中部，并位于支撑平台4上部。
42.所述凿井用上天轮平台6连接在主腿2、副腿3的中部，并位于凿井用下天轮平台5上部。
43.所述永久提升用下天轮平台7连接在主腿3的中部、副腿3的顶部，并位于凿井用上天轮平台6上部。
44.所述永久提升用上天轮平台8连接在主腿3的中部，并位于永久提升用下天轮平台7上部。
45.所述起吊梁平台9安装在主腿2的顶部。
46.所述两组井架支脚1分别连接于主腿2、副腿3的底部两端。并且，井架支脚1预留液压千斤顶安装位置，可以通过微调井架支脚1的柱脚支撑高度，来减少井架基础偶发不均匀沉降时对井架影响。
47.本实施例设置有两层永久提升用天轮平台及两层凿井施工用天轮平台；其中，两层永久提升用天轮平台，用于布置竖井提升用天轮及相关设备；凿井用下天轮平台5，用于布置吊盘悬吊提升稳车用天轮及电缆和安全梯悬吊天轮；凿井用上天轮平台6，用于布置排渣提升绞车用天轮和柔性罐道悬吊天轮；基于上述结构设计，本实施例钢井架可同时供永久提升、凿井施工及井筒装备安装时使用，可减少竖井井口占用时间，节省工程投资。
48.具体地，本实施例中，主腿2和副腿3分别设置有两个；两个主腿2与副腿3之间相组合，构成四斜柱式空间钢框架结构。
49.具体地，本实施例中，凿井用下天轮平台5包括凿井用下天轮平台边框梁51、凿井用下天轮平台凿井临时装梁52；其中，凿井用下天轮平台凿井临时装梁52与凿井用下天轮
平台边框梁51形成平面框架结构，有利于凿井临时设备安装及荷载有效传导。同时，需注意的是，所述凿井用下天轮平台凿井临时装梁52于凿井施工及井筒装备工作结束后拆除，不对永久提升工作造成影响。
50.具体地，本实施例中，凿井用上天轮平台6包括凿井用上天轮平台边框梁61、凿井用上天轮平台凿井临时装梁62；其中，凿井用上天轮平台凿井临时装梁62与凿井用上天轮平台边框梁61形成平面框架结构，有利于凿井临时设备安装及荷载有效传导。所述凿井用上天轮平台凿井临时装梁62于凿井施工及井筒装备工作结束后拆除，不对永久提升工作造成影响。
51.进一步地，本实施例中，钢井架还包括两组第一支撑斜杆10；两组第一支撑斜杆10的底部分别连接在主腿2、副腿3上，两组第一支撑斜杆10的顶部则分别连接在凿井用下天轮平台5底部；两组第一支撑斜杆10和凿井用下天轮平台5之间形成梯形结构，使结构更加稳定，并可减少平台框架梁截面。
52.进一步地，本实施例中，钢井架还包括第二支撑斜杆11；第二支撑斜杆11的底部连接在主腿2上，第二支撑斜杆11的顶部连接在永久提升用上天轮平台8底部；第二支撑斜杆11与永久提升用上天轮平台8之间形成三角形结构，使结构更加稳定，并可减少平台框架梁截面。
53.进一步地，本实施例中，钢井架还包括第三支撑斜杆12、第四支撑斜杆13；第三支撑斜杆12、第四支撑斜杆13的底部分别连接在主腿2上，第三支撑斜杆12、第四支撑斜杆13的顶部分别连接在起吊梁平台9底部；第三支撑斜杆12、第四支撑斜杆13与相应起吊梁平台9之间，分别形成三角形结构，使结构更加稳定，并可减少平台框架梁截面。
54.进一步地，本实施例中，钢井架还包括井口套架14；凿井用上天轮平台6上还设有套架固定用螺栓连接座15，井口套架14两端的上部位置滑动连接在套架固定用螺栓连接座15内。井口套架14可竖向位移，这样设计，可以通过微调井架支脚1的柱脚支撑高度，来减少井架基础偶发不均匀沉降时对井架影响。
55.进一步地，本实施例中，钢井架还包括钢井架防寒围护16；钢井架防寒围护16的底部连接在永久提升用下天轮平台7顶部，钢井架防寒围护16的顶部连接在起吊梁平台9底部。该设计可用于严寒地区永久提升装备时选用，便于生产提升用天轮及相关设备保温及维护。
56.进一步地，本实施例中，钢井架还包括钢丝绳防寒走廊17；凿井用上天轮平台6上设有钢丝绳防寒走廊连接座18，钢丝绳防寒走廊17的一端与钢丝绳防寒走廊连接座18滑动连接。该设计可用于严寒地区永久提升装备时选用，便于生产提升用钢丝绳保温及维护。
57.此外，本实施例中，钢井架还包括井口电梯19和工作梯20。
58.所述井口电梯19自地面向上延伸至凿井用上天轮平台6顶部，并与井口套架14固定连接。在各平台之间设置井口电梯19，使工作人员在需要对设备检修时候可方便工作人员移动。
59.所述工作梯20自永久提升用下天轮平台7向上延伸至永久提升用上天轮平台8顶部，并与永久提升用下天轮平台7和永久提升用上天轮平台8固定连接。在相应平台之间设置工作梯20，使工作人员在需要对设备检修时候可方便工作人员移动。
60.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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种用于永久提升并兼作千米竖井全断面掘进机用的钢井架，其特征在于，包括主腿、副腿、支撑平台、凿井用下天轮平台、凿井用上天轮平台、永久提升用下天轮平台、永久提升用上天轮平台、起吊梁平台和两组井架支脚；所述主腿和副腿立向布置，构成钢井架的支撑架；所述支撑平台连接在所述主腿、副腿的中部；所述凿井用下天轮平台连接在所述主腿、副腿的中部，并位于所述支撑平台上部；所述凿井用上天轮平台连接在所述主腿、副腿的中部，并位于所述凿井用下天轮平台上部；所述永久提升用下天轮平台连接在所述主腿的中部、所述副腿的顶部，并位于所述凿井用上天轮平台上部；所述永久提升用上天轮平台连接在所述主腿的中部，并位于所述永久提升用下天轮平台上部；所述起吊梁平台安装在所述主腿的顶部；所述两组井架支脚分别连接于所述主腿、副腿的底部两端。2.根据权利要求1所述的用于永久提升并兼作千米竖井全断面掘进机用的钢井架，其特征在于，所述主腿和副腿分别设置有两个；两个所述主腿与副腿之间相组合，构成四斜柱式空间钢框架结构。3.根据权利要求1所述的用于永久提升并兼作千米竖井全断面掘进机用的钢井架，其特征在于，所述凿井用下天轮平台包括凿井用下天轮平台边框梁、凿井用下天轮平台凿井临时装梁；所述凿井用下天轮平台凿井临时装梁与凿井用下天轮平台边框梁形成平面框架结构。4.根据权利要求1所述的用于永久提升并兼作千米竖井全断面掘进机用的钢井架，其特征在于，所述凿井用上天轮平台包括凿井用上天轮平台边框梁、凿井用上天轮平台凿井临时装梁；所述凿井用上天轮平台凿井临时装梁与凿井用上天轮平台边框梁形成平面框架结构。5.根据权利要求1～4任一所述的用于永久提升并兼作千米竖井全断面掘进机用的钢井架，其特征在于，还包括两组第一支撑斜杆；两组所述第一支撑斜杆的底部分别连接在所述主腿、副腿上，两组第一支撑斜杆的顶部则分别连接在所述凿井用下天轮平台底部；两组所述第一支撑斜杆和所述凿井用下天轮平台之间形成梯形结构。6.根据权利要求1～4任一所述的用于永久提升并兼作千米竖井全断面掘进机用的钢井架，其特征在于，还包括第二支撑斜杆；所述第二支撑斜杆的底部连接在所述主腿上，第二支撑斜杆的顶部连接在所述永久提升用上天轮平台底部；所述第二支撑斜杆与所述永久提升用上天轮平台之间形成三角形结构。7.根据权利要求1～4任一所述的用于永久提升并兼作千米竖井全断面掘进机用的钢井架，其特征在于，还包括第三支撑斜杆、第四支撑斜杆；所述第三支撑斜杆、第四支撑斜杆的底部分别连接在所述主腿上，第三支撑斜杆、第四支撑斜杆的顶部分别连接在所述起吊梁平台底部；所述第三支撑斜杆、第四支撑斜杆与相应起吊梁平台之间，分别形成三角形结构。8.根据权利要求1～4任一所述的用于永久提升并兼作千米竖井全断面掘进机用的钢
井架，其特征在于，还包括井口套架；所述凿井用上天轮平台上还设有套架固定用螺栓连接座，所述井口套架两端的上部位置滑动连接在所述套架固定用螺栓连接座内。9.根据权利要求1～4任一所述的用于永久提升并兼作千米竖井全断面掘进机用的钢井架，其特征在于，还包括钢井架防寒围护；所述钢井架防寒围护的底部连接在所述永久提升用下天轮平台顶部，钢井架防寒围护的顶部连接在所述起吊梁平台底部。10.根据权利要求1～4任一所述的用于永久提升并兼作千米竖井全断面掘进机用的钢井架，其特征在于，还包括钢丝绳防寒走廊；所述凿井用上天轮平台上设有钢丝绳防寒走廊连接座，所述钢丝绳防寒走廊的一端与所述钢丝绳防寒走廊连接座滑动连接。

技术总结
本发明提供了一种用于永久提升并兼作千米竖井全断面掘进机用的钢井架，包括主腿、副腿、支撑平台、凿井用下天轮平台、凿井用上天轮平台等；支撑平台连接在主腿、副腿的中部；凿井用下天轮平台连接在主腿、副腿中部，并位于支撑平台上部；凿井用上天轮平台连接在主腿、副腿中部，并位于凿井用下天轮平台上部；永久提升用下天轮平台连接在主腿中部、副腿顶部，并位于凿井用上天轮平台上部；永久提升用上天轮平台连接在主腿的中部，并位于永久提升用下天轮平台上部；起吊梁平台安装在主腿顶部；两组井架支脚分别连接于主腿、副腿底部两端。本发明可同时供永久提升、凿井施工及井筒装备安装时使用，减少竖井井口占用时间，节省工程投资。节省工程投资。节省工程投资。


技术研发人员：李正 徐辉东 张化全 许斌 周国正 张冠平 胡世超 张海波 丁波 刘迎灿 石昌盛 王润
受保护的技术使用者：煤炭工业合肥设计研究院有限责任公司
技术研发日：2023.04.19
技术公布日：2023/7/25