專利名稱：逆作法深基坑挖土用升降機(jī)及挖土施工系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及土建施工領(lǐng)域，尤其涉及深基坑挖土施工用設(shè)備、系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的挖土施工方法主要采用長(zhǎng)臂挖機(jī)和履帶抓斗挖機(jī)。如圖1所示是
采用長(zhǎng)臂挖機(jī)3的挖土施工方法當(dāng)?shù)叵率翼敯?±0.00板)完成后，地下 室的土采用挖土機(jī)挖，翻運(yùn)至出土洞口，然后由停在士O.OO板上出土洞口邊 的長(zhǎng)臂挖機(jī)3作垂直提升并裝車(chē)外運(yùn)。如圖2所示是采用履帶抓斗挖機(jī)4的 挖土施工方法當(dāng)施工至地下室三、四層，甚至地下五層時(shí)，停在土0.00板 上的長(zhǎng)臂挖機(jī)3就不能滿足挖土深度的要求，而必須換成履帶抓斗挖機(jī)4。現(xiàn) 有工藝主要存在以下缺陷與不足
a) 挖土效率低下，每個(gè)出土洞口每天出土量在5001113左右，對(duì)一個(gè)有幾 十萬(wàn)1113的地下室工程來(lái)說(shuō)，其工期會(huì)因挖土而拖得很長(zhǎng)。
b) 為盡量加快工期而必須多設(shè)出土洞口，這樣由于施工縫多而影響結(jié)構(gòu) 本身的質(zhì)量，而且當(dāng)挖土結(jié)束后因補(bǔ)這些出土洞口，而給施工帶來(lái)了一定的 麻煩。
c) 由于地下室各層樓板開(kāi)洞多，地下施工工期長(zhǎng)，會(huì)造成在地下室施工 時(shí)因地下室頂板平面剛度P爭(zhēng)低，而造成基坑變形大，影響周邊環(huán)境的安全(例 如臨近地下管線與陳舊建筑物)。
d) 機(jī)械使用量大， 一個(gè)出土洞口，除了長(zhǎng)臂挖機(jī)或履帶抓斗挖機(jī)提升裝 土外，另需在坑底配3~4臺(tái)0.41113的挖土機(jī)，若地下室挖土工作面離出土洞 口遠(yuǎn)，則還需增加地下室翻駁挖機(jī)。
e) 由于在出土洞口邊的長(zhǎng)臂挖機(jī)或履帶抓斗挖機(jī)的把桿在提升裝土?xí)r需 作回轉(zhuǎn)操作，因此需較大的運(yùn)行空間，這樣給逆作法地下、地上結(jié)構(gòu)同步施工帶來(lái)了非常大的影響。因此，目前大多數(shù)的逆作法工程，只有當(dāng)?shù)叵峦谕?結(jié)束后才開(kāi)始上部結(jié)構(gòu)的施工，這樣的逆作法施工要加快工期也受到了很大 的影響。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種逆作法深基坑挖土用 升降機(jī)及挖土施工系統(tǒng)及方法，其可以有效增加單次垂直運(yùn)輸?shù)耐练搅?，?效提高挖土效率，大量減少挖土機(jī)械，降低挖土成本，同時(shí)使地下挖土施工 對(duì)上部結(jié)構(gòu)同時(shí)施工的影響減低到最小程度。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案
一種逆作法深基坑挖土用升降機(jī)，包括支架、提升機(jī)構(gòu)和橋廂，所述支 架固定于地下室頂板，所述提升機(jī)構(gòu)固定于支架，橋廂與提升結(jié)構(gòu)下端連接， 提升機(jī)構(gòu)帶動(dòng)橋廂上下移動(dòng)。
所述提升機(jī)構(gòu)包括電動(dòng)機(jī)、減速器、巻揚(yáng)筒，鋼絲繩和滑輪，所述電動(dòng) 機(jī)、減速器和巻揚(yáng)筒設(shè)置在支架上，電動(dòng)機(jī)的輸出軸與巻揚(yáng)筒轉(zhuǎn)軸通過(guò)減速 器連接，巻揚(yáng)筒上繞置有鋼絲繩，鋼絲繩的另一端繞過(guò)滑輪并固接于支架上， 滑輪與橋廂上部固定連接。
所述提升機(jī)構(gòu)包括二個(gè)電動(dòng)機(jī)、二個(gè)減速器、二個(gè)巻揚(yáng)筒、四條鋼絲 繩和四個(gè)滑輪，所述電動(dòng)機(jī)、減速器和巻揚(yáng)筒設(shè)置在支架上，電動(dòng)機(jī)的輸出 軸與相應(yīng)巻揚(yáng)筒轉(zhuǎn)軸通過(guò)各自減速器連接，每個(gè)巻揚(yáng)筒上相隔繞置兩條鋼絲 繩，每條鋼絲繩的另一端繞過(guò)各自滑輪并固接于支架上，所述四個(gè)滑輪分別 固接于橋廂上部的四個(gè)角上。
一種逆作法深基坑挖土施工系統(tǒng)，包括重型施工機(jī)械，所述重型施工機(jī) 械包括運(yùn)土車(chē)輛及在地下室頂板下的基坑內(nèi)底部的挖土工作面挖土的挖土 機(jī)，還包括設(shè)置在地下室頂板上前述的升降機(jī)，重型施工機(jī)械經(jīng)升降機(jī)在地 下室頂板和基坑底部來(lái)回運(yùn)輸實(shí)現(xiàn)挖土、裝土和運(yùn)土。
所述提升機(jī)構(gòu)包括電動(dòng)機(jī)、減速器、巻揚(yáng)筒，鋼絲繩和滑輪，所述電動(dòng) 機(jī)、減速器和巻揚(yáng)筒設(shè)置在支架上，電動(dòng)機(jī)的輸出軸與巻揚(yáng)筒轉(zhuǎn)軸通過(guò)減速 器連接，巻揚(yáng)筒上繞置有鋼絲繩，鋼絲繩的另一端繞過(guò)滑輪并固接于支架上，滑輪與橋廂上部固定連接。
一種采用前述逆作法深基坑挖土施工系統(tǒng)的逆作法深基坑挖土施工方
法，包^^如下步驟
首先，升降機(jī)將挖土機(jī)和運(yùn)土車(chē)輛運(yùn)至基坑底部； 接著，挖土機(jī)在基坑底部挖土并將挖掘的土方倒在運(yùn)土車(chē)輛； 然后，升降機(jī)將裝好的運(yùn)土車(chē)輛裝運(yùn)到地下室頂板上； 最后，由運(yùn)土車(chē)輛將土方駛運(yùn)到外部指定位置。
所述升降機(jī)包括固定于地下室頂板的支架、固定于支架的提升機(jī)構(gòu)，及 連接于提升機(jī)構(gòu)下端的橋廂，提升機(jī)構(gòu)帶動(dòng)橋廂上下移動(dòng)。
所述提升機(jī)構(gòu)包括電動(dòng)機(jī)、減速器、巻揚(yáng)筒、鋼絲繩和滑輪，所述電動(dòng) 機(jī)、減速器和巻揚(yáng)筒設(shè)置在支架上，電動(dòng)機(jī)的輸出軸與巻揚(yáng)筒轉(zhuǎn)軸通過(guò)減速
器連接，巻揚(yáng)筒上繞置有鋼絲繩，鋼絲繩的另一端繞過(guò)滑輪并固接于支架上， 滑輪與橋廂上部固定連接。
在挖土工作面的坑底上鋪設(shè)用于運(yùn)土車(chē)輛行走的拆裝式整體剛性走道板。
如權(quán)利要求6所述的逆作法深基坑挖土施工方法，其特征在于所述基 坑內(nèi)底部的挖土機(jī)采用斗容量為0.4m3的小挖土機(jī)。 本發(fā)明的有益效果
a) 由于運(yùn)土車(chē)輛可以通過(guò)升降機(jī)直接到達(dá)地下室的挖土工作面，挖土機(jī) 可以將挖掘到的土方直接翻倒在運(yùn)土車(chē)輛上，因此，不需要地下室翻駁挖機(jī) 翻運(yùn)土方，減少了挖土駁運(yùn)的過(guò)程。而且，相比現(xiàn)有的長(zhǎng)臂挖機(jī)和履帶抓斗 挖機(jī)，可以有效增加單次垂直運(yùn)輸?shù)耐练搅?。因此，可以較大幅度地提高挖 土效率。
b) 在滿足一定工期的要求下，無(wú)需多開(kāi)洞口同時(shí)挖掘和垂直取土，因此， 可以極大地減少挖土機(jī)械使用量。
c) 采用升降機(jī)取代了 土O.OO板上的需要較大回轉(zhuǎn)空間的大型提升裝車(chē)挖 土機(jī)械如長(zhǎng)臂挖機(jī)或履帶抓斗挖機(jī)，因此，地下、地上結(jié)構(gòu)可以同時(shí)施工， 可以有效加快工期。
d) 由于升降機(jī)動(dòng)力為電，而原方法大量的挖土機(jī)械均為柴油動(dòng)力，不僅動(dòng)力費(fèi)用相差數(shù)倍，而且對(duì)環(huán)境保護(hù)節(jié)能減排也產(chǎn)生了相當(dāng)大的好處。


圖1是現(xiàn)有釆用長(zhǎng)臂挖土機(jī)的挖土施工方法及系統(tǒng)的示意圖； 圖2是現(xiàn)有采用履帶抓斗挖土機(jī)的挖土施工方法的示意圖； 圖3是本發(fā)明的逆作法深基坑挖土施工系統(tǒng)及方法的示意圖； 圖4是本發(fā)明的逆作法深基坑挖土用升降機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5是圖4的A-A視圖中l(wèi)-升降機(jī)，11-支架，110-支架平臺(tái)、lll-支架立柱，112-支架斜撐 桿，12-提升機(jī)構(gòu)，120-減速器，121-電動(dòng)機(jī),122-巻揚(yáng)筒，123-鋼絲繩,124-滑輪，13-橋廂，2-運(yùn)土車(chē)輛，3-長(zhǎng)臂挖機(jī)，4-履帶抓斗挖機(jī)，5-挖土機(jī)，6-地 下室頂板，7-格構(gòu)柱，8-工程樁，9-地下連續(xù)墻，10-走道板。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作清楚、完整地說(shuō)明
請(qǐng)參見(jiàn)圖3，這種逆作法深基坑挖土施工系統(tǒng)，包括重型施工機(jī)械，所述 重型施工機(jī)械包括運(yùn)土車(chē)輛2及在地下室頂板下的基坑內(nèi)底部的挖土工作面 挖土的挖土機(jī)5，還包括設(shè)置在地下室頂板6上的升降機(jī)1，重型施工機(jī)械經(jīng) 升降機(jī)1在地下室頂板6和基坑底部來(lái)回運(yùn)輸以實(shí)現(xiàn)挖土、裝土和運(yùn)土整個(gè) 過(guò)程。其中，挖土機(jī)5采用斗容量為0.4n^以下的小挖土機(jī)。
請(qǐng)參見(jiàn)圖4、圖5,所述升降機(jī)l包括固定于地下室頂板5的支架11、 固定于支架11的提升機(jī)構(gòu)12，以及連接于提升機(jī)構(gòu)12下端的橋廂13。所述 提升機(jī)構(gòu)12帶動(dòng)橋廂13上下移動(dòng)。所述橋廂13可裝載包括挖土機(jī)5、運(yùn)土 車(chē)輛2在內(nèi)的重型施工車(chē)輛。
其中，支架11由支架平臺(tái)110、支架立柱111和支架斜撐桿112圍成下 部開(kāi)口的框型結(jié)構(gòu)，其中支架立柱lll固定連接在地下室頂板6結(jié)構(gòu)上。
所述提升機(jī)構(gòu)12包括二個(gè)電動(dòng)機(jī)121、 二個(gè)減速器120、 二個(gè)巻揚(yáng)筒 122、四條鋼絲繩123和四個(gè)滑輪124。所述電動(dòng)才幾121、減速器120和巻揚(yáng) 筒122設(shè)置在支架11上。電動(dòng)機(jī)121的輸出軸與相應(yīng)巻揚(yáng)筒122轉(zhuǎn)軸通過(guò)減速器120連接。每個(gè)巻揚(yáng)筒122上相隔繞置兩條鋼絲繩123，每條鋼絲繩123 的另一端繞過(guò)各自滑輪124并固接于支架11上。所述四個(gè)滑輪124分別固接 于橋廂13上郜的四個(gè)角上。在該提升機(jī)構(gòu)12上還設(shè)有制動(dòng)裝置。該電動(dòng)機(jī) 121經(jīng)各自巻揚(yáng)筒122及其上鋼絲繩123帶動(dòng)相應(yīng)滑輪124同時(shí)上下移動(dòng)。
請(qǐng)參見(jiàn)圖3，這種采用上述逆作法深基坑挖土施工系統(tǒng)的逆作法深基坑挖 土施工方法，包括如下步驟
首先，升降機(jī)1將挖土機(jī)5和運(yùn)土車(chē)輛2運(yùn)至基坑底部；
接著，挖土機(jī)在基坑底部挖土并將挖掘的土方倒在運(yùn)土車(chē)輛2;
然后，升降機(jī)1將裝好的運(yùn)土車(chē)輛2裝運(yùn)到地下室頂板6上；
最后，由運(yùn)土車(chē)輛2將土方駛運(yùn)到外部指定位置。
另外，對(duì)于軟土地基，在挖土工作面的坑底上鋪設(shè)有拆裝式整體剛性走 道板10,以滿足大噸位運(yùn)土車(chē)輛2在地下室基坑底行走。
上述深基坑挖土施工方法對(duì)于逆作法工程施工有著顯著的意義。由于采 用升降機(jī)取代地下室頂板上的出土洞口邊的需要較大回轉(zhuǎn)空間的大型提升裝 車(chē)挖土機(jī)械如長(zhǎng)臂挖機(jī)或履帶抓斗挖機(jī)，因此，可以使地下挖土施工對(duì)上部 結(jié)構(gòu)同時(shí)施工的影響減低到最小程度，便于地下、地上結(jié)構(gòu)同時(shí)施工，可以 有效加快工期，因此，具有重大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
由于運(yùn)土車(chē)輛可以通過(guò)升降機(jī)直接到達(dá)地下室的挖土工作面，挖土機(jī)可 以將挖掘到的土方直^f妄翻倒在運(yùn)土車(chē)輛上，因此，不需要地下室翻駁挖機(jī)翻 運(yùn)土方，減少了一次挖土駁運(yùn)的過(guò)程。而且，相比現(xiàn)有的長(zhǎng)臂挖機(jī)和履帶抓 斗挖機(jī)，可以有效增加單次垂直運(yùn)輸?shù)耐练搅?。鑒于上述兩個(gè)原因可以較大 幅度地提高挖土效率，每個(gè)出土洞口一天能出土 1500m3，較原方法可以提高 3倍效率。
由于提高了挖土效率，在滿足一定工期的要求下，無(wú)需多設(shè)出土洞口。 因此，可以避免由于施工洞口多而影響結(jié)構(gòu)本身的質(zhì)量，造成在地下室施工 時(shí)因地下室頂板平面剛度降低，造成基坑變形大，進(jìn)而影響周邊環(huán)境的安全 (例如臨近地下管線與陳舊建筑物)。而且，當(dāng)挖土結(jié)束后也無(wú)須回補(bǔ)這些出 土洞口，減少了工作量。
由于運(yùn)土車(chē)輛可以通過(guò)升降機(jī)直接到達(dá)地下室的挖土工作面，因此，不需要因?yàn)榈叵率彝谕凉ぷ髅骐x出土洞口遠(yuǎn)所需的地下室翻駁挖機(jī)，不需要大 型提升裝車(chē)挖土機(jī)械如長(zhǎng)臂挖機(jī)或履帶抓斗挖機(jī)，因此，可以有效減少機(jī)械
使用量大，進(jìn)而降低施工成本。例如當(dāng)?shù)叵率覇螌用娣e1.7萬(wàn)m2，總計(jì)34萬(wàn) 1113土，可以僅用2-3臺(tái)挖土機(jī)在地下裝車(chē)。
另外，由于升降機(jī)動(dòng)力為電，而原方法大量的機(jī)械均為柴油動(dòng)力，不僅 動(dòng)力所需費(fèi)用相差數(shù)倍，而且對(duì)環(huán)境保護(hù)和節(jié)能減排也產(chǎn)生了相當(dāng)大的好處。
綜上所述，采用可以垂直運(yùn)輸運(yùn)土車(chē)輛的升降機(jī)，可以提高挖土效率， 減少工期，降低施工成本，具有顯著的經(jīng)濟(jì)意義。
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明。本發(fā) 明所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可 作各種的更動(dòng)與潤(rùn)飾。因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書(shū)所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1. 一種逆作法深基坑挖土用升降機(jī)，其特征在于包括支架、提升機(jī)構(gòu)和橋廂，所述支架固定于地下室頂板，所述提升機(jī)構(gòu)固定于支架，橋廂與提升結(jié)構(gòu)下端連接，提升機(jī)構(gòu)帶動(dòng)橋廂上下移動(dòng)。
2. 如權(quán)利要求1所述的逆作法深基坑挖土用升降機(jī)，其特征在于所述提 升機(jī)構(gòu)包括電動(dòng)機(jī)、減速器、巻揚(yáng)筒，鋼絲繩和滑輪，所述電動(dòng)機(jī)、減 速器和巻揚(yáng)筒設(shè)置在支架上，電動(dòng)機(jī)的輸出軸與巻揚(yáng)筒轉(zhuǎn)軸通過(guò)減速器 連接，巻揚(yáng)筒上繞置有鋼絲繩，鋼絲繩的另一端繞過(guò)滑輪并固接于支架 上，滑輪與橋廂上部固定連接。
3. 如權(quán)利要求2所述的逆作法深基坑挖土用升降機(jī)，其特征在于所述提 升機(jī)構(gòu)包括二個(gè)電動(dòng)機(jī)、二個(gè)減速器、二個(gè)巻揚(yáng)筒、四條鋼絲繩和四 個(gè)滑輪，所述電動(dòng)機(jī)、減速器和巻揚(yáng)筒設(shè)置在支架上，電動(dòng)機(jī)的輸出軸 與相應(yīng)巻揚(yáng)筒轉(zhuǎn)軸通過(guò)各自減速器連接，每個(gè)巻揚(yáng)筒上相隔繞置兩條鋼 絲繩，每條鋼絲繩的另一端繞過(guò)各自滑輪并固接于支架上，所述四個(gè)滑 輪分別固接于橋廂上部的四個(gè)角上。
4. 一種逆作法深基坑挖土施工系統(tǒng)，包括重型施工機(jī)械，所述重型施工機(jī) 械包括運(yùn)土車(chē)輛及在地下室頂板下的基坑內(nèi)底部的挖土工作面挖土的挖 土機(jī)，其特征在于還包括設(shè)置在地下室頂板上如權(quán)利要求1所述的升 降機(jī)，重型施工機(jī)械經(jīng)升降機(jī)在地下室頂板和基坑底部來(lái)回運(yùn)輸實(shí)現(xiàn)挖 土、裝土和運(yùn)土。
5. 如權(quán)利要求4所述的逆作法深基坑挖土施工系統(tǒng)，其特征在于所述提 升機(jī)構(gòu)包括電動(dòng)機(jī)、減速器、巻揚(yáng)筒，鋼絲繩和滑輪，所述電動(dòng)機(jī)、減 速器和巻揚(yáng)筒設(shè)置在支架上，電動(dòng)機(jī)的輸出軸與巻揚(yáng)筒轉(zhuǎn)軸通過(guò)減速器 連接，巻揚(yáng)筒上繞置有鋼絲繩，鋼絲繩的另一端繞過(guò)滑輪并固接于支架 上，滑輪與橋廂上部固定連接。
6. —種采用如權(quán)利要求1所述的逆作法深基坑挖土施工系統(tǒng)的逆作法深基 坑挖土施工方法，其特征在于包括如下步驟首先，升降機(jī)將挖土機(jī)和運(yùn)土車(chē)輛運(yùn)至基坑底部；接著，挖土機(jī)在基坑底部挖土并將挖掘的土方倒在運(yùn)土車(chē)輛2;然后，升降機(jī)1將裝好的運(yùn)土車(chē)輛2裝運(yùn)到地下室頂板6上； 最后，由運(yùn)土車(chē)輛2將土方駛運(yùn)到外部指定位置。
7. 如權(quán)利要求6所述的逆作法深基坑挖土施工方法，其特征在于所述升 降機(jī)包括固定于地下室頂板的支架、固定于支架的提升機(jī)構(gòu)，及連接于 提升機(jī)構(gòu)下端的橋廂，提升機(jī)構(gòu)帶動(dòng)橋廂上下移動(dòng)。
8. 如權(quán)利要求7所述的逆作法深基坑挖土施工方法，其特征在于所述提 升機(jī)構(gòu)包括電動(dòng)機(jī)、減速器、巻揚(yáng)筒、鋼絲繩和滑輪，所述電動(dòng)機(jī)、減 速器和巻揚(yáng)筒設(shè)置在支架上，電動(dòng)機(jī)的輸出軸與巻揚(yáng)筒轉(zhuǎn)軸通過(guò)減速器 連接，巻揚(yáng)筒上繞置有鋼絲繩，鋼絲繩的另一端繞過(guò)滑輪并固接于支架 上，滑輪與橋廂上部固定連接。
9. 如權(quán)利要求8所述的逆作法深基坑挖土施工方法，其特征在于在挖土 工作面的坑底上鋪設(shè)用于運(yùn)土車(chē)輛行走的拆裝式整體剛性走道板。
10. 如權(quán)利要求6所述的逆作法深基坑挖土施工方法，其特征在于所述基 坑內(nèi)底部的挖土機(jī)采用斗容量為0.4mS的小挖土機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明涉及土建施工領(lǐng)域，尤其涉及深基坑挖土施工用設(shè)備、系統(tǒng)及方法。公開(kāi)了一種逆作法深基坑挖土用升降機(jī)，包括支架、提升機(jī)構(gòu)和橋廂，所述支架固定于地下室頂板，所述提升機(jī)構(gòu)固定于支架，橋廂與提升結(jié)構(gòu)下端連接，提升機(jī)構(gòu)帶動(dòng)橋廂上下移動(dòng)，橋廂可裝載重型施工車(chē)輛。還公開(kāi)了一種逆作法深基坑挖土施工系統(tǒng)及方法，包括重型施工機(jī)械，所述重型施工機(jī)械包括運(yùn)土車(chē)輛及在基坑底部的挖土工作面挖土的挖土機(jī)，還包括設(shè)置在地下室頂板上的前述升降機(jī)，重型施工機(jī)械經(jīng)升降機(jī)在地下室頂板和基坑底部之間來(lái)回運(yùn)輸實(shí)現(xiàn)挖土、裝土和運(yùn)土?？捎行岣咄谕列剩档屯谕脸杀?，能使地下挖土施工對(duì)上部結(jié)構(gòu)同時(shí)施工的影響減到最小程度。
文檔編號(hào)E02D17/02GK101434358SQ20081020307
公開(kāi)日2009年5月20日 申請(qǐng)日期2008年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月20日
發(fā)明者周紅春, 徐平飛, 李定江, 華 陳 申請(qǐng)人:上海建工(集團(tuán))總公司