具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

一种具备双模式出渣的竖井挖掘设备，包括从前向后依次连接的铣挖头1、支撑臂2和车体4，铣挖头1的后方设有渣土输送机6和渣土吸浆管8，在无水地面上工作时，渣土输送机6能够运走铣挖头1挖掘产生的渣土固体；在水下工作时，渣土吸浆管8能够吸走铣挖头1挖掘产生的渣土泥浆，如图1至图3所示。

所述具备双模式出渣的竖井挖掘设备，在无水地面上工作时，采用渣土输送机6出渣的方式，在水下或半水下工作时，采用渣土吸浆管8出渣的方式，该具备双模式出渣的竖井挖掘设备能够同时适应无水和富水地层的开挖和出渣工作。同时设备移动灵活，满足不同断面的竖井尤其是深大竖井的施工作业。

在本实施例中，铣挖头1和车体4之间设有铲板9，在无水地面上工作时，铲板9的作用在于能够将铣挖头1挖掘产生的渣土固体引导至输送机6的入口端，以便于；在水下工作时，铲板9的作用在于能够将铣挖头1挖掘产生的渣土泥浆引导至渣土吸浆管8的入口端。

在本实施例中，铲板9大致呈矩形板状结构，铲板9位于支撑臂2的下方，支撑臂2连接有支撑油缸3，支撑油缸3伸缩可以使支撑臂2转动，从而带动铣挖头1上下移动。铲板9为前低后高的倾斜状态，铲板9连接有调节油缸10，调节油缸10伸缩后能够调整铲板9的前后倾斜角度。

在本实施例中，铲板9上设有左右对称的两个拨渣轮901，无水地面上工作时，两个拨渣轮901能够方向转动(即工作时两个拨渣轮901的转动方向相反)，并将所述渣土固体向后推出铲板9，便于所述渣土固体可以落在铲板9后方的渣土输送机6上，如图3所示。

设置拨渣轮901可以有利于在无水地面上工作时出渣，为了便于在水下或半水下工作时出渣，铲板9上可以设置有盖板，盖板与铲板9上下层叠可拆卸连接。当在无水地面上工作时，卸下所述盖板，如图1所示。当在水下或半水下工作时，将该盖板安装在铲板9上，盖板的尺寸与铲板9的尺寸基本相同，盖板能够遮盖住两个拨渣轮901，以避免渣土在拨渣轮901出淤积而影响拨渣轮901的使用，或者避免拨渣轮901阻挡渣土泥浆进入渣土吸浆管8。

在本实施例中，渣土输送机6固定于车体4的下部，渣土输送机6为带式输送机或螺旋输送机，优选渣土输送机6采用带式输送机，如图1所示。渣土输送机6的输送方向为从前向后，渣土输送机6的前端位于铲板9的后端下方，渣土输送机6的前端为入口端，渣土输送机6的后端为出口端，渣土输送机6的后端高于渣土输送机6的前端。

在本实施例中，渣土吸浆管8固定于车体4的前方，渣土吸浆管8呈弯曲结构，渣土吸浆管8的前端为入口端，渣土吸浆管8的后端为出口端，渣土吸浆管8的后端与车体4连接，渣土吸浆管8的入口端位于铲板9的后端上方，渣土吸浆管8的入口端倾斜朝下或竖直朝下。

在本实施例中，渣土吸浆管8与渣土输送机6上下设置，渣土吸浆管8固定于车体4的前方，渣土吸浆管8的入口端外设有渐扩式或喇叭口式的引导结构801，渣土输送机6的前端位于车体4的前方，渣土输送机6的后端位于车体4的后方，即渣土输送机6的前端在车体4的前端外，渣土输送机6的后端在车体4的后端外。

在本实施例中，车体4内设有泥浆泵，渣土吸浆管8的出口端与所述泥浆泵的入口端连接，所述泥浆泵的出口端外连接有出浆管5，出浆管5的入口部位位于车体4的顶部，出浆管5的出口端位于水面以外，在水下工作时，所述泥浆泵能够使渣土吸浆管8吸走所述渣土泥浆并从出浆管5排出至水面以外。

在本实施例中，车体4为无人驾驶式车体结构，即车体4没有为驾驶员准备的驾驶室，该具备双模式出渣的竖井挖掘设备可以采用无人操作或人员在地面操作。车体4的下部设有行走机构，所述行走机构位于履带式行走机构，所述履带式行走机构含有两条履带7，渣土输送机6位于两条履带7之间。

下面介绍一种竖井挖掘工法(竖井挖掘施工方法)，所述竖井挖掘工法采用了上述具备双模式出渣的竖井挖掘设备11(也可以成为具备双模式出渣功能的竖井挖掘设备)，所述竖井挖掘工法包括以下步骤：

在无水地面上工作时，渣土输送机6运走铣挖头1挖掘产生的渣土固体；在水下工作时，渣土吸浆管8能够吸走铣挖头1挖掘产生的渣土泥浆。铲板9与输送机6构成干式出渣系统。铲板9和吸浆管8、出浆管5、车体4内的泥浆泵构成湿式出渣系统。干式出渣时，需要配合门吊12、抓斗15将渣土运至地面。湿式出渣时，通过出浆管5连接输送至地面泥水分离站13，泥水分离站分离出渣土排放至渣场运出。

下面介绍所述具备双模式出渣的竖井挖掘设备的具体工作过程。

竖井开挖深度较浅时，一般先是无水地层。当开挖一定深度后，才会遇到富水地层。

在无水地层工作时，铣挖头1切入一定深度的岩体，具备双模式出渣的竖井挖掘设备11按照固定轨迹行走开挖。铣挖头1开挖的岩渣(即渣土固体)，由铣挖头1后面的铲板9铲起后，经过铲板9上的两组星状拨渣轮901的旋转，将渣土固体送至后方的输送机6上，由输送机6送至设备尾部进行排放或者临时收集。然后由地面的门吊12悬吊抓斗15，由抓斗15将渣土排至地面的渣场14，如图4所示。

当在富水地层工作时，输送机6停止工作，所述具备双模式出渣的竖井挖掘设备可以半水下工作或全水面以下工作，如图5所示，铲板9上的渣土泥浆由泥浆泵通过吸浆管8吸收，再通过出浆管5输送至地面泥水分离站13，分离的泥浆循环返回至井内，渣土排放至渣场14。

为了便于理解和描述，本发明中采用了绝对位置关系进行表述，如无特别说明，其中的方位词“上”表示图1中的上侧方向，方位词“下”表示图1中的下侧方向，方位词“左”表示垂直于图1的纸面并指向纸面外侧的方向，方位词“右”表示垂直于图1的纸面并指向纸面内侧的方向方位词，“前”表示图1中的右侧方向，方位词“后”表示图1中的左侧方向。本发明采用了阅读者或使用者的观察视角进行描述，但上述方位词不能理解或解释为是对本发明保护范围的限定。

以上所述，仅为本发明的具体实施例，不能以其限定发明实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本发明中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术方案、技术方案与技术方案之间均可以自由组合使用。