阅读说明：本技术 一种超深竖井基坑施工的快速取土装置 (Quick soil sampling device for ultra-deep shaft foundation pit construction ) 是由 李伟 郎晶 于 2020-04-23 设计创作，主要内容包括：本发明涉及建筑施工技术领域,具体涉及一种超深竖井基坑施工的快速取土装置,包括竖直设置的取土升降装置和水平设置的土壤输送装置,所述取土升降装置由支撑架、上顶板、纵向升降机构及其取土机构组成,土壤输送装置由横向输送机构及其设于横向输送机构上的用于调节横向输送机构的水平跨度的调节机构组成,所述横向输送机构水平安装在支撑架的侧方,横向输送机构的上料端位于所述取土机构的最上端的侧下方,且横向输送机构的端部与所述纵向同步升降机构相连接,所述调节机构的动力输出端与所述横向输送机构的调节部位相连接,本发明结构简单,在进行竖井基坑作业过程中,可以高效、方便、快速的进行取土,给施工建设提供了便利。(The invention relates to the technical field of building construction, in particular to a rapid soil sampling device for ultra-deep shaft foundation pit construction, which comprises a vertically arranged soil sampling lifting device and a horizontally arranged soil conveying device, wherein the soil sampling lifting device consists of a support frame, an upper top plate, a longitudinal lifting mechanism and a soil sampling mechanism thereof, the soil conveying device consists of a transverse conveying mechanism and an adjusting mechanism which is arranged on the transverse conveying mechanism and used for adjusting the horizontal span of the transverse conveying mechanism, the transverse conveying mechanism is horizontally arranged on the side of the support frame, the feeding end of the transverse conveying mechanism is positioned below the uppermost end of the soil sampling mechanism, the end part of the transverse conveying mechanism is connected with the longitudinal synchronous lifting mechanism, the power output end of the adjusting mechanism is connected with the adjusting part of the transverse conveying mechanism, the structure of the invention is simple, in the process of performing the shaft foundation pit operation, can high-efficiently, conveniently and quickly take out soil, and provides convenience for construction.)

一种超深竖井基坑施工的快速取土装置

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，具体涉及一种超深竖井基坑施工的快速取土装置。

背景技术

目前，施工空间狭窄的超深竖井基坑工程施工中，通常面临两个难题，一方面，由于施工场地狭小，竖井深度极深，土方开挖困难，不能按照常规方式土方开挖；另一方面，竖井面积极小，运土车辆无法行驶至基坑底部运输土方，无法进行正常的挖土施工。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超深竖井基坑施工的快速取土装置。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种超深竖井基坑施工的快速取土装置，包括竖直设置的取土升降装置和水平设置的土壤输送装置，所述取土升降装置由支撑架、上顶板、纵向升降机构及其取土机构组成，上顶板水平安装在支撑架的上端，所述纵向升降机构由水平同步驱动机构及其纵向同步升降机构组成，所述水平同步驱动机构安装在上顶板上，所述纵向同步升降机构安装在支撑架上，且位于上顶板的下方，所述纵向同步升降机构的动力输入端与所述水平同步驱动机构的动力输出端相连接，所述取土机构通过竖直挂板竖直设置在上顶板的下方，且竖直挂板的上端与纵向同步升降机构的升降端相连接，所述土壤输送装置由横向输送机构及其设于横向输送机构上的用于调节横向输送机构的水平跨度的调节机构组成，所述横向输送机构水平安装在支撑架的侧方，横向输送机构的上料端位于所述取土机构的最上端的侧下方，且横向输送机构的端部与所述纵向同步升降机构相连接，所述调节机构的动力输出端与所述横向输送机构的调节部位相连接。

作为一种超深竖井基坑施工的快速取土装置的优选方案，所述水平同步驱动机构由步进电机一、驱动轴一、锥齿轮一及其两个平行设置在上顶板下端的同步驱动组件构成，每个所述同步驱动组件均由驱动轴二、安装在驱动轴二上的主动锥齿轮二及其从锥齿轮二构成，所述驱动轴一水平转动安装在上顶板的侧端，所述步进电机一安装在上顶板的侧端，且驱动端与驱动轴一的端部相连接，两个所述锥齿轮一安装在驱动轴一上，所述驱动轴二水平转动安装在上顶板下端，且每个所述驱动轴二的端部均安装有一个主动锥齿轮二，主动锥齿轮二与锥齿轮一相对应，且主动锥齿轮二与对应的锥齿轮一相啮合，每个所述驱动轴二上均安装有两个所述从动锥齿轮二，所述纵向同步升降机构由多个竖直设置的纵向升降组件及其水平设置在纵向升降组件的升降端的托板构成，且纵向升降组件竖直安装在支撑架上，且位于上顶板的四个拐角的正下方的位置，纵向升降组件与从动锥齿轮二一一对应，纵向升降组件的动力输入端与对应的从动锥齿轮二相连接，所述取土机构通过竖直挂板竖直安装在托板的下端。

作为一种超深竖井基坑施工的快速取土装置的优选方案，每个所述纵向升降组件均由丝杠一、锥齿轮三及其升降座组成，所述丝杠一竖直转动安装在支撑架的内侧，所述升降座与丝杠一螺纹连接，且与支撑架的内侧滑动配合，所述锥齿轮三安装在丝杠一的上端，且锥齿轮三与对应的从动锥齿轮二相啮合。

作为一种超深竖井基坑施工的快速取土装置的优选方案，所述取土机构由步进电机二、主动辊一、从动辊一、输送带一及其料斗组成，两个竖直挂板平行安装在托板的下端，所述主动辊一及其从动辊一均水平转动安装在两块竖直挂板之间，且并列设置，步进电机二安装在其中一块竖直挂板的外侧，且驱动端与主动辊一相连接，所述输送带一套在主动辊一及其从动辊一之间，多个所述料斗等距离并列设置在输送带一的外侧，所述横向输送机构的端部通过同步支撑架与所述托板连接，且位于输送带一的最上端的侧下方。

作为一种超深竖井基坑施工的快速取土装置的优选方案，所述横向输送机构由托架、主动辊二、从动辊二、输送带二及其步进电机三组成，所述主动辊二及其从动辊二水平转动安装在托架上，且主动辊二与输送带一之间的距离大于从动辊二与输送带一之间的距离，所述步进电机三安装在托架侧方，且驱动端与主动辊二相连接，所述调节机构由水平驱动机构、纵向调节机构、横向调节机构及其调节辊组成，所述水平驱动机构安装在托架上端，所述纵向调节机构竖直安装在托架上，且调节辊水平转动安装在纵向调节机构的下端，所述横向调节机构水平安装在托架上，且主动辊二水平转动安装在横向调节机构上，所述水平驱动机构的动力输出端与纵向调节机构及其横向调节机构的动力输入端相连接，所述调节辊位于所述主动辊二及其从动辊二之间的区域的下方，所述输送带二套设在主动辊二、从动辊二及其调节辊上。

作为一种超深竖井基坑施工的快速取土装置的优选方案，所述水平驱动机构由步进电机四、驱动轴三及其锥齿轮四组成，驱动轴三水平转动安装在托架上端，步进电机四安装在托架上，且驱动端与驱动轴三的端部相连接，两个锥齿轮四安装在驱动轴三上，所述纵向调节机构由与锥齿轮四一一对应的两个竖直设置的纵向调节组件构成，每个所述纵向调节组件均由锥齿轮五、丝杠二及其升降滑座构成，丝杠二竖直转动安装在托架下端，锥齿轮五安装在丝杠二的上端，且与对应的锥齿轮四相啮合，升降滑座螺纹连接在丝杠二上，且与托架滑动配合，所述调节辊水平转动安装在两个升降滑座之间，所述横向调节机构由两个平行设置的横向调节组件构成，每个所述横向调节组件均由锥齿轮六、锥齿轮七、丝杠三及其横向滑座组成，所述横向滑座水平滑动安装在托架上，所述从动辊二水平转动安装在两个横向滑座之间，每根所述丝杠二上均安装有一个锥齿轮六，所述丝杠三水平转动安装在托架上，锥齿轮七安装在丝杠三的端部，且锥齿轮七与对应的锥齿轮六相啮合，横向滑座螺纹连接在丝杠三上。

本发明在应用时，步进电机一、步进电机二、步进电机三及其步进电机四均连接外部的PLC控制器，由PLC控制器控制各部件的工况，本发明在使用时，通过支撑架将本装置搭建在竖井基坑的正上方，使得取土机构竖直分布在竖井基坑的正上方，启动步进电机一，步进电机一通过锥齿轮一驱动两个同步驱动组件运动，同步驱动组件带动纵向升降组件运动，从而通过托板带动取土机构向伸入竖直基坑的方向运动，并伸至竖井基坑中，输送带一的最上端位于地表之上；

启动步进电机二、步进电机三及其步进电机四，步进电机二启动后带动输送带一进行循环运动，步进电机三带动输送带二进行循环运动，步进电机四往复正反转，输送带一在竖直方向上运动时，工人在竖井中将土壤装填至料斗中，并由料斗进行上运送，当料斗运行至输送带一的最上端的位置时，料斗的方向发生改变，并逐渐侧倒；于此同时在步进电机四的作用下，从动辊二沿着托架的延伸方向水平运动至侧倒的料斗的正下方的指定位置，此时调节辊向上运动到指定的位置，料斗中的土壤倾倒在输送带二，并在步进电机三的作用下向远处输送，当料斗的开口竖直向下时，步进电机四此时开始反转，带动从动辊二及其调节辊复位，从而不影响料斗在输送带一的作用下循环运动。

本发明结构简单，在进行竖井基坑作业过程中，可以高效、方便、快速的进行取土，给施工建设提供了便利。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述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为本发明的结构示意图；

图2为本发明的俯视图；

图3为图2中A处的放大图；

图4为图2中B处的放大图；

图5为图1中C处的放大图；

图6为图1中D处的放大图；

图7为图1中E处的放大图；

图中：1-上顶板，2-步进电机一，3-驱动轴一，4-锥齿轮一，5-主动锥齿轮二，6-驱动轴二，7-托架，8-步进电机四，9-驱动轴三，10-锥齿轮四，11-锥齿轮五，12-步进电机三，13-从动锥齿轮二，14-锥齿轮三，15-丝杠一，16-升降座，17-托板，18-竖直挂板，19-步进电机二，20-输送带一，21-料斗，22-支撑架，23-横向滑槽，24-丝杠三，25-锥齿轮七，26-锥齿轮六，27-从动辊二，28-纵向滑槽，29-丝杠二，30-调节辊，31-主动辊二，32-输送带二。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若出现术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“连接”等指示部件之间的连接关系，该术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个部件内部的连通或两个部件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参照图1至图7所示的一种超深竖井基坑施工的快速取土装置，包括竖直设置的取土升降装置和水平设置的土壤输送装置，所述取土升降装置由支撑架22、上顶板1、纵向升降机构及其取土机构组成，上顶板1水平安装在支撑架22的上端，所述纵向升降机构由水平同步驱动机构及其纵向同步升降机构组成，所述水平同步驱动机构安装在上顶板1上，所述纵向同步升降机构安装在支撑架22上，且位于上顶板1的下方，所述纵向同步升降机构的动力输入端与所述水平同步驱动机构的动力输出端相连接，所述取土机构通过竖直挂板18竖直设置在上顶板1的下方，且竖直挂板18的上端与纵向同步升降机构的升降端相连接，所述土壤输送装置由横向输送机构及其设于横向输送机构上的用于调节横向输送机构的水平跨度的调节机构组成，所述横向输送机构水平安装在支撑架22的侧方，横向输送机构的上料端位于所述取土机构的最上端的侧下方，且横向输送机构的端部与所述纵向同步升降机构相连接，所述调节机构的动力输出端与所述横向输送机构的调节部位相连接。

在本实施例中，所述水平同步驱动机构由步进电机一2、驱动轴一3、锥齿轮一4及其两个平行设置在上顶板1下端的同步驱动组件构成，每个所述同步驱动组件均由驱动轴二6、安装在驱动轴二6上的主动锥齿轮二5及其从锥齿轮二13构成，所述驱动轴一3水平转动安装在上顶板1的侧端，所述步进电机一2安装在上顶板1的侧端，且驱动端与驱动轴一3的端部相连接，两个所述锥齿轮一4安装在驱动轴一3上，所述驱动轴二6水平转动安装在上顶板1下端，且每个所述驱动轴二6的端部均安装有一个主动锥齿轮二5，主动锥齿轮二5与锥齿轮一4相对应，且主动锥齿轮二5与对应的锥齿轮一4相啮合，每个所述驱动轴二6上均安装有两个所述从动锥齿轮二13，所述纵向同步升降机构由多个竖直设置的纵向升降组件及其水平设置在纵向升降组件的升降端的托板17构成，且纵向升降组件竖直安装在支撑架22上，且位于上顶板1的四个拐角的正下方的位置，纵向升降组件与从动锥齿轮二13一一对应，纵向升降组件的动力输入端与对应的从动锥齿轮二13相连接，所述取土机构通过竖直挂板竖直安装在托板的下端。

在本实施例中，每个所述纵向升降组件均由丝杠一15、锥齿轮三14及其升降座16组成，所述丝杠一15竖直转动安装在支撑架22的内侧，所述升降座16与丝杠一15螺纹连接，且与支撑架22的内侧滑动配合，所述锥齿轮三14安装在丝杠一15的上端，且锥齿轮三14与对应的从动锥齿轮二13相啮合。

在本实施例中，所述取土机构由步进电机二19、主动辊一、从动辊一、输送带一20及其料斗21组成，两个竖直挂板18平行安装在托板17的下端，所述主动辊一及其从动辊一均水平转动安装在两块竖直挂板18之间，且并列设置，步进电机二19安装在其中一块竖直挂板18的外侧，且驱动端与主动辊一相连接，所述输送带一20套在主动辊一及其从动辊一之间，多个所述料斗21等距离并列设置在输送带一20的外侧，所述横向输送机构的端部通过同步支撑架与所述托板17连接，且位于输送带一20的最上端的侧下方。

在本实施例中，所述横向输送机构由托架7、主动辊二31、从动辊二27、输送带二32及其步进电机三12组成，所述主动辊二31及其从动辊二水27平转动安装在托架7上，且主动辊二31与输送带一20之间的距离大于从动辊二27与输送带一20之间的距离，所述步进电机三12安装在托架7侧方，且驱动端与主动辊二31相连接，所述调节机构由水平驱动机构、纵向调节机构、横向调节机构及其调节辊30组成，所述水平驱动机构安装在托架7上端，所述纵向调节机构竖直安装在托架7上，且调节辊30水平转动安装在纵向调节机构的下端，所述横向调节机构水平安装在托架7上，且主动辊二31水平转动安装在横向调节机构上，所述水平驱动机构的动力输出端与纵向调节机构及其横向调节机构的动力输入端相连接，所述调节辊30位于所述主动辊二31及其从动辊二27之间的区域的下方，所述输送带二32套设在主动辊二31、从动辊二27及其调节辊30上。

在本实施例中，所述水平驱动机构由步进电机四8、驱动轴三9及其锥齿轮四10组成，驱动轴三9水平转动安装在托架7上端，步进电机四8安装在托架7上，且驱动端与驱动轴三9的端部相连接，两个锥齿轮四10安装在驱动轴三9上，所述纵向调节机构由与锥齿轮四10一一对应的两个竖直设置的纵向调节组件构成，每个所述纵向调节组件均由锥齿轮五11、丝杠二29及其升降滑座构成，丝杠二29竖直转动安装在托架7下端，锥齿轮五11安装在丝杠二29的上端，且与对应的锥齿轮四10相啮合，升降滑座螺纹连接在丝杠二29上，且与设置在托架7上的纵向滑槽28滑动配合，所述调节辊30水平转动安装在两个升降滑座之间，所述横向调节机构由两个平行设置的横向调节组件构成，每个所述横向调节组件均由锥齿轮六26、锥齿轮七27、丝杠三24及其横向滑座组成，所述横向滑座水平滑动安装在设于托架上的横向滑槽23中，所述从动辊二27水平转动安装在两个横向滑座之间，每根所述丝杠二29上均安装有一个锥齿轮六26，所述丝杠三24水平转动安装在托架7上，锥齿轮七25安装在丝杠三24的端部，且锥齿轮七25与对应的锥齿轮六26相啮合，横向滑座螺纹连接在丝杠三上。

本发明在应用时，步进电机一2、步进电机二19、步进电机三12及其步进电机四8均连接外部的PLC控制器，由PLC控制器控制各部件的工况，本发明在使用时，通过支撑架22将本装置搭建在竖井基坑的正上方，使得取土机构竖直分布在竖井基坑的正上方，启动步进电机一2，步进电机一2通过锥齿轮一4驱动两个同步驱动组件运动，同步驱动组件带动纵向升降组件运动，从而通过托板17带动取土机构向伸入竖直基坑的方向运动，并伸至竖井基坑中，输送带一20的最上端位于地表之上；

启动步进电机二19、步进电机三12及其步进电机四8，步进电机二19启动后带动输送带一20进行循环运动，步进电机三12带动输送带二32进行循环运动，步进电机四8往复正反转，输送带一20在竖直方向上运动时，工人在竖井中将土壤装填至料斗21中，并由料斗21进行上运送，当料斗21运行至输送带一20的最上端的位置时，料斗21的方向发生改变，并逐渐侧倒；于此同时在步进电机四8的作用下，从动辊二27沿着托架7的延伸方向水平运动至侧倒的料斗21的正下方的指定位置，此时调节辊30向上运动到指定的位置，料斗21中的土壤倾倒在输送带二32，并在步进电机三12的作用下向远处输送，当料斗21的开口竖直向下时，步进电机四8此时开始反转，带动从动辊二27及其调节辊30复位，从而不影响料斗在输送带一20的作用下循环运动。

本发明结构简单，在进行竖井基坑作业过程中，可以高效、方便、快速的进行取土，给施工建设提供了便利。

需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员应该明白，还可以对本发明做各种修改、等同替换、变化等等。但是，这些变换只要未背离本发明的精神，都应在本发明的保护范围之内。另外，本申请说明书和权利要求书所使用的一些术语并不是限制，仅仅是为了便于描述。