權(quán)利要求書： 1.一種可變斷面豎井開挖設(shè)備，包括管節(jié)（3）、管節(jié)提拉裝置（1）和管節(jié)輔推裝置（2），管節(jié)提拉裝置（1）和管節(jié)輔推裝置（2）分別設(shè)置在地面井口圈梁（7）上，管節(jié)（3）與管節(jié)輔推裝置（2）相配合，其特征在于，所述管節(jié)提拉裝置（1）與管節(jié)（3）相連接，管節(jié)（3）與開挖裝置相連接，開挖裝置分別與管線延伸裝置（4）和渣土分離裝置（5）相連接，渣土分離裝置（5）與管線延伸裝置（4）相配合；

所述開挖裝置包括盾體（602）、圓周回轉(zhuǎn)裝置（605）、刀盤平移裝置（604）和刀盤裝置，盾體（602）設(shè)置在始發(fā)豎井內(nèi)且盾體（602）與管節(jié)（3）相連接，圓周回轉(zhuǎn)裝置（605）設(shè)置在盾體（602）內(nèi)側(cè)，刀盤平移裝置（604）滑動設(shè)置在圓周回轉(zhuǎn)裝置（605）內(nèi)，刀盤裝置與刀盤平移裝置（604）可拆卸連接且刀盤裝置分別與管線延伸裝置（4）中的管線（401）和渣土分離裝置（5）相連；

所述盾體（602）包括固定盾體、伸縮油缸和伸縮盾體，伸縮盾體通過伸縮油缸滑動設(shè)置在固定盾體內(nèi)；所述固定盾體與管節(jié)（3）相連接，圓周回轉(zhuǎn)裝置（605）設(shè)置在固定盾體內(nèi)部；

所述刀盤平移裝置（604）包括滑移架、支撐連接裝置和平移油缸，滑移架滑動設(shè)置在滑動軌道上，滑移架分別與刀盤裝置和支撐連接裝置相連接，支撐連接裝置設(shè)置在回轉(zhuǎn)體的下方；所述平移油缸的一端與滑移架相連接，平移油缸的另一端與回轉(zhuǎn)體相連接；

所述刀盤裝置包括刀盤（601）、擺動架、動力單元和擺動油缸，刀盤（601）通過轉(zhuǎn)動軸承與動力單元相連接且刀盤（601）通過法蘭結(jié)構(gòu)與動力單元相連接，動力單元與擺動架固定連接，擺動架分別與擺動油缸和刀盤平移裝置（604）中的滑移架可拆卸連接，擺動油缸與滑移架可拆卸連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變斷面豎井開挖設(shè)備，其特征在于，所述盾體（602）、刀盤裝置、刀盤平移裝置（604）和圓周回轉(zhuǎn)裝置（605）整體為裝配式結(jié)構(gòu)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可變斷面豎井開挖設(shè)備，其特征在于，所述圓周回轉(zhuǎn)裝置（605）包括上支撐、回轉(zhuǎn)體和下支撐，上支撐固定在固定盾體上部，下支撐固定在固定盾體內(nèi)部，回轉(zhuǎn)體滑動安裝在上支撐和下支撐之間；所述上支撐上固定設(shè)置有大齒圈，回轉(zhuǎn)體上設(shè)置有驅(qū)動單元，驅(qū)動單元與小齒輪相連接，小齒輪與大齒圈相嚙合；所述回轉(zhuǎn)體上設(shè)置有滑動軌道，滑動軌道上滑動設(shè)置有刀盤平移裝置（604）。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可變斷面豎井開挖設(shè)備，其特征在于，所述擺動架上安裝有渣土輸送管道（8），渣土輸送管道（8）與渣土分離裝置（5）相連接，渣土輸送管道（8）的吸渣口與刀盤（601）最下部相對應(yīng)設(shè)置，管線延伸裝置（4）通過管線（401）與刀盤（601）相連接且渣土輸送管道（8）設(shè)置在管線延伸裝置（4）上。

5.一種可變斷面豎井開挖設(shè)備的施工方法，其特征在于，利用權(quán)利要求1 4任一項(xiàng)所述~

的可變斷面豎井開挖設(shè)備，包括以下步驟：S1、首先開挖出具有一定深度的始發(fā)豎井，并對井口周邊進(jìn)行硬化處理形成井口圈梁（7），然后在始發(fā)豎井內(nèi)安裝開挖裝置；并且在井口圈梁（7）上布置管節(jié)提拉裝置（1）、管節(jié)輔推裝置（2）、管線延伸裝置（4）和渣土分離裝置（5），并將管線延伸裝置（4）和渣土分離裝置（5）分別與開挖裝置連接；

S2、在開挖裝置安裝調(diào)試完成后，調(diào)整豎井開挖裝置的姿態(tài)，隨后在豎井開挖裝置盾體（602）中的固定盾體上方拼裝第一環(huán)管節(jié)，第一環(huán)管節(jié)拼裝完成后，將第一環(huán)管節(jié)與管節(jié)提拉裝置（1）連接起來；

S3、隨后通過控制刀盤裝置中的擺動油缸和刀盤平移裝置（604）中的平移油缸調(diào)整刀盤（601）位置，啟動刀盤裝置中的刀盤（601）的同時根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行啟動圓周回轉(zhuǎn)裝置（605）中的驅(qū)動單元對豎井?dāng)嗝骈_挖，刀盤（601）在進(jìn)行豎井?dāng)嗝骈_挖時，開挖軌跡為橫向分區(qū)域開挖或圓周分環(huán)狀區(qū)域開挖或者橫向分區(qū)域開挖與圓周分環(huán)狀區(qū)域開挖相結(jié)合的開挖軌跡，刀盤（601）在擺動油缸、平移油缸和驅(qū)動單元的共同作用下完成豎井面的全覆蓋開挖；

S4、隨著刀盤不斷完成豎井?dāng)嗝娴拈_挖，豎井開挖深度逐漸加深，整個開挖裝置在管節(jié)提拉裝置（1）的作用下不斷進(jìn)行下放，管線延伸裝置（4）上的管線（401）和渣土輸送管道（8）在管線延伸裝置（4）上向下延伸；

S5、待刀盤（601）開挖豎井達(dá)到一定的深度后，在地面進(jìn)行管節(jié)（3）的拼裝作業(yè)，拼裝完成后重復(fù)步驟S3和S4，豎井開挖深度達(dá)到設(shè)計(jì)值后，利用渣土輸送管道（8）將井底渣土抽出，隨后依次拆除井內(nèi)的刀盤平移裝置（604）、刀盤裝置、圓周回轉(zhuǎn)裝置（605）和盾體（602），最后用溜灰管沿井壁內(nèi)側(cè)向井底開挖面泵送混凝土；

S6、泵送混凝土完成后，拆除井內(nèi)除管節(jié)（3）外地面上的其它裝置，最終完成整個豎井的施工作業(yè)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可變斷面豎井開挖設(shè)備的施工方法，其特征在于，所述步驟S4中，當(dāng)管節(jié)（3）及開挖裝置下放過程中阻力過大時，管節(jié)輔推裝置（2）在地面進(jìn)行輔助推進(jìn)管節(jié)（3）下方作業(yè)或在管節(jié)（3）和井壁之間壓注添加減摩劑。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的可變斷面豎井開挖設(shè)備的施工方法，其特征在于，所述步驟S3中，刀盤（601）在開挖對應(yīng)盾體（602）所處的區(qū)域時，盾體（602）內(nèi)的伸縮盾體收回到固定盾體內(nèi)，其它區(qū)域內(nèi)的盾體（602）中伸縮盾體保持伸出狀態(tài)，待開挖區(qū)域開挖完成后，伸縮盾體從固定盾體內(nèi)伸出。

說明書： 一種可變斷面豎井開挖設(shè)備及施工方法技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明涉及豎井掘進(jìn)開挖設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種可變斷面豎井開挖設(shè)備及施工方法。

背景技術(shù)[0002] 目前國內(nèi)外豎井工程越來越多且斷面大小不一，而針對豎井的主流施工方式還停留在人工半機(jī)械化的開挖方法上，其工法靈活，可進(jìn)行不同斷面豎井工程的施工，但施工人

員眾多，存在一定的安全隱患，并且施工工序復(fù)雜，施工效率明顯偏低，豎井成井周期長，而

用于豎井施工的豎井鉆機(jī)主要應(yīng)用于斷面不大的豎井工程，其設(shè)備適用性較為局限且設(shè)備

自身能力有限，在大斷面豎井施工上存在明顯的劣勢和不足，甚至無法滿足正常使用要求；

并且在專利申請?zhí)枮椤癈N201710915685.6”、專利名稱為“一種沉井法豎井掘進(jìn)機(jī)及其施工

方法”中具體公開了一種掘進(jìn)機(jī)，雖然掘進(jìn)機(jī)的機(jī)械化程度高，在一定程度提高了開挖效

率，但是刀盤動作單一，對豎井內(nèi)開挖范圍局限性大，并且整體掘進(jìn)機(jī)集成程度高，產(chǎn)品升

級難度大。

發(fā)明內(nèi)容[0003] 針對目前豎井開挖設(shè)備機(jī)械化程度低，刀盤動作單一，豎井內(nèi)開挖范圍局限性大，并且開挖設(shè)備適用性差，不能根據(jù)不同斷面豎井工程進(jìn)行施工的技術(shù)問題，本發(fā)明提出一

種可變斷面豎井開挖設(shè)備及施工方法。

[0004] 為了解決上述問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：[0005] 一種可變斷面豎井開挖設(shè)備，包括管節(jié)、管節(jié)提拉裝置和管節(jié)輔推裝置，管節(jié)提拉裝置和管節(jié)輔推裝置分別設(shè)置在地面井口圈梁上，管節(jié)與管節(jié)輔推裝置相配合，所述管節(jié)

提拉裝置和管節(jié)相連接，管節(jié)與開挖裝置相連接，開挖裝置分別與管線延伸裝置和渣土分

離裝置相連接，渣土分離裝置與管線延伸裝置相配合，利用管節(jié)延伸裝置帶動渣土分離裝

置中的管道向下放行，在開挖裝置下行過程中，地面上管節(jié)提拉裝置和管線延伸裝置配合

開挖裝置的開挖及時跟隨下放。

[0006] 優(yōu)選地，所述開挖裝置包括盾體、圓周回轉(zhuǎn)裝置、刀盤平移裝置和刀盤裝置，盾體設(shè)置在始發(fā)豎井內(nèi)且盾體與管節(jié)相連接，管節(jié)和管節(jié)提升裝置相連接，圓周回轉(zhuǎn)裝置設(shè)置

在盾體內(nèi)側(cè)，刀盤平移裝置滑動設(shè)置在圓周回轉(zhuǎn)裝置內(nèi)，刀盤裝置與刀盤平移裝置可拆卸

連接且刀盤裝置分別與管線延伸裝置中的管線和渣土分離裝置相連接，在刀盤下行開挖過

程中，利用渣土分離裝置和管線延伸裝置將相應(yīng)管線下放實(shí)時跟隨刀盤進(jìn)行吸渣處理。

[0007] 優(yōu)選地，所述盾體、刀盤裝置、刀盤平移裝置和圓周回轉(zhuǎn)裝置整體為裝配式結(jié)構(gòu)，當(dāng)豎井?dāng)嗝姘l(fā)生變化時，保留刀盤和擺動油缸設(shè)備之間組合方式，改造刀盤平移裝置，重新

制作盾體和圓周回轉(zhuǎn)裝置的部分結(jié)構(gòu)即可適用于新豎井不同斷面的施工，在改動時，只需

要更改盾體、刀盤平移裝置的平移油缸和圓周回轉(zhuǎn)裝置的安裝位置，然后重新組配即可，實(shí)

現(xiàn)了一機(jī)多用，可適用于不同斷面的豎井工程，具有更廣的適用性。

[0008] 優(yōu)選地，所述盾體包括固定盾體、伸縮油缸和伸縮盾體，伸縮盾體通過伸縮油缸滑動設(shè)置在固定盾體內(nèi)；所述固定盾體與管節(jié)相連接，管節(jié)和管節(jié)提升裝置相連接，圓周回轉(zhuǎn)

裝置設(shè)置在固定盾體內(nèi)部。

[0009] 優(yōu)選地，所述圓周回轉(zhuǎn)裝置包括上支撐、回轉(zhuǎn)體和下支撐，上支撐固定在固定盾體上部，下支撐固定在固定盾體內(nèi)部，回轉(zhuǎn)體滑動安裝在上支撐和下支撐之間；所述上支撐上

固定設(shè)置有大齒圈，回轉(zhuǎn)體上設(shè)置有驅(qū)動單元，驅(qū)動單元與小齒輪相連接，小齒輪與大齒圈

相嚙合；所述回轉(zhuǎn)體上設(shè)置有滑動軌道，滑動軌道上滑動設(shè)置有刀盤平移裝置，刀盤平移裝

置進(jìn)而帶動刀盤裝置實(shí)現(xiàn)同步轉(zhuǎn)動，覆蓋豎井整個斷面的開挖作業(yè)。

[0010] 優(yōu)選地，所述刀盤平移裝置包括滑移架、支撐連接裝置和平移油缸，滑移架滑動設(shè)置在滑動軌道上，滑移架分別與刀盤裝置和支撐連接裝置相連接，支撐連接裝置設(shè)置在回

轉(zhuǎn)體的下方；所述平移油缸的一端與滑移架相連接，平移油缸的另一端與回轉(zhuǎn)體相連接。

[0011] 優(yōu)選地，所述刀盤裝置包括開挖刀盤、擺動架、動力單元和擺動油缸，刀盤通過轉(zhuǎn)動軸承與動力單元相連接且刀盤通過法蘭結(jié)構(gòu)與動力單元相連接，動力單元與擺動架固定

連接，擺動架分別與擺動油缸和刀盤平移裝置中的滑移架可拆卸連接，擺動油缸與滑移架

可拆卸連接；所述擺動架上安裝有渣土輸送管道，渣土輸送管道與渣土分離裝置相連接，渣

土輸送管道的吸渣口與刀盤最下部相對應(yīng)設(shè)置，管線延伸裝置通過管線與刀盤相連接且渣

土輸送管道設(shè)置在管線延伸裝置上。

[0012] 可變斷面豎井開挖設(shè)備的施工方法，包括以下步驟：[0013] S1、首先開挖出具有一定深度的始發(fā)豎井，并對井口周邊進(jìn)行硬化處理形成井口圈梁，然后在始發(fā)豎井內(nèi)安裝開挖裝置；并且在井口圈梁上布置管節(jié)提拉裝置、管節(jié)輔推裝

置、管線延伸裝置和渣土分離裝置，并將管線延伸裝置和渣土分離裝置分別與開挖裝置連

接；

[0014] S2、在開挖裝置安裝調(diào)試完成后，調(diào)整豎井開挖裝置的姿態(tài)，隨后在豎井開挖裝置上拼裝第一環(huán)管節(jié)，第一環(huán)管節(jié)拼裝完成后，將管片與管片提拉裝置連接起來；

[0015] S3、隨后通過控制刀盤裝置中的擺動油缸和刀盤平移裝置中的平移油缸調(diào)整刀盤位置，啟動刀盤裝置中的刀盤的同時根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行啟動圓周回轉(zhuǎn)裝置中的驅(qū)動單元對

豎井?dāng)嗝骈_挖，刀盤在進(jìn)行豎井?dāng)嗝骈_挖時，開挖軌跡為橫向分區(qū)域開挖或圓周分環(huán)狀區(qū)

域開挖或者橫向分區(qū)域開挖與圓周分環(huán)狀區(qū)域開挖相結(jié)合的開挖軌跡，刀盤在擺動油缸、

平移油缸和驅(qū)動單元的共同作用下完成豎井面的全覆蓋開挖；

[0016] S4、隨著刀盤不斷完成豎井?dāng)嗝娴拈_挖，豎井開挖深度逐漸加深，整個開挖裝置在管節(jié)提拉裝置的作用下不斷進(jìn)行下放，管線延伸裝置上的管線和渣土輸送管道在管線延伸

裝置上向下延伸；

[0017] S5、待刀盤開挖豎井達(dá)到一定的深度后，在地面進(jìn)行管節(jié)的拼裝作業(yè)，拼裝完成后重復(fù)步驟S3和S4，豎井開挖深度達(dá)到設(shè)計(jì)值后，利用渣土輸送通道將井底渣土抽出，隨后依

次拆除井內(nèi)的刀盤平移裝置、刀盤裝置、圓周回轉(zhuǎn)裝置和盾體，最后用溜灰管沿井壁內(nèi)側(cè)向

井底開挖面泵送混凝土；

[0018] S6、泵送混凝土完成后，拆除井內(nèi)除管節(jié)外地面上的其它裝置，最終完成整個豎井的施工作業(yè)。

[0019] 優(yōu)選地，所述步驟S4中，當(dāng)管節(jié)及開挖裝置下放過程中阻力過大時，管節(jié)輔推裝置在地面進(jìn)行輔助推進(jìn)管節(jié)下方作業(yè)或在管節(jié)和井壁之間壓注添加減摩劑。

[0020] 優(yōu)選地，所述步驟S3中，開挖刀盤在開挖對應(yīng)盾體所處的區(qū)域時，盾體內(nèi)的伸縮盾體收回到固定盾體內(nèi)，其它區(qū)域內(nèi)的盾體中伸縮盾體保持伸出狀態(tài)，待開挖區(qū)域開挖完成

后，伸縮盾體從固定盾體內(nèi)伸出。

[0021] 本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明通過全機(jī)械化設(shè)計(jì)的開挖裝置，開挖裝置中的盾體、刀盤裝置、刀盤平移裝置和圓周回轉(zhuǎn)裝置整體為裝配式結(jié)構(gòu)，拆裝簡單，便于開挖裝置根據(jù)不

同的豎井?dāng)嗝娓淖冮_挖裝置中的設(shè)備組合方式，即當(dāng)豎井?dāng)嗝姘l(fā)生變化時，保留刀盤和擺

動油缸之間的設(shè)備組裝方式，改變刀盤平移裝置位置，重新制作盾體和圓周回轉(zhuǎn)裝置中的

部分結(jié)構(gòu)，即可適應(yīng)不同斷面的豎井開挖工程，本發(fā)明通過改變對開挖裝置中各設(shè)備的組

配方式，實(shí)現(xiàn)了一機(jī)多用，可適用于不同斷面的豎井工程，具有更廣的適用性，降低了施工

成本，減少了作業(yè)人員數(shù)量，降低了人員勞動強(qiáng)度；地面上管節(jié)提拉裝置和管線延伸裝置配

合開挖裝置的開挖及時跟隨下放，保證開挖裝置開挖的穩(wěn)定性以及開挖過程中及時出渣。

附圖說明[0022] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本

發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以

根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

[0023] 圖1為本發(fā)明的整機(jī)主視圖。[0024] 圖2為圖1中整機(jī)右剖視圖。[0025] 圖3為圖1中整機(jī)俯視圖。[0026] 圖4為實(shí)施例2中開挖刀盤運(yùn)行軌跡示意圖。[0027] 圖5為實(shí)施例3中開挖刀盤運(yùn)行軌跡示意圖。[0028] 圖中，1為管節(jié)提拉裝置，101為鋼絞線，2為管節(jié)輔推裝置，3為管節(jié)，4為管線延伸裝置，401為管線，5為渣土分離裝置，601為刀盤，602為盾體，603為擺動油缸，604為刀盤平

移裝置，605為圓周回轉(zhuǎn)裝置，7為井口圈梁，8為渣土輸送管道。

具體實(shí)施方式[0029] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?br />
本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有付出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他

實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

[0030] 實(shí)施例1：如圖1和圖2所示，一種可變斷面豎井開挖設(shè)備，包括管節(jié)3、管節(jié)提拉裝置1和管節(jié)輔推裝置2，管節(jié)輔推裝置2為油缸控制的伸縮結(jié)構(gòu)，利用管節(jié)輔推裝置2輔助推

動管節(jié)和開挖裝置下行作業(yè)，管節(jié)提拉裝置1和管節(jié)輔推裝置2分別設(shè)置在地面井口圈梁7

上，管節(jié)3與管節(jié)輔推裝置2相配合，所述管節(jié)提拉裝置1與管節(jié)3相連接，管節(jié)與開挖裝置相

連接，開挖裝置分別與管線延伸裝置4上的管線401和渣土分離裝置5相連接，渣土分離裝置

5與管線延伸裝置4相配合，利用管線延伸裝置帶動渣土分離裝置中的管道向下放行。

[0031] 所述開挖裝置包括盾體602、圓周回轉(zhuǎn)裝置605、刀盤平移裝置604和刀盤裝置，盾體602設(shè)置在始發(fā)豎井內(nèi)且盾體602與管節(jié)3連接，管節(jié)3和管節(jié)提拉裝置1相連接，圓周回轉(zhuǎn)

裝置605設(shè)置在盾體602內(nèi)側(cè)，刀盤平移裝置604滑動設(shè)置在圓周回轉(zhuǎn)裝置605內(nèi)，刀盤裝置

與刀盤平移裝置604可拆卸連接且刀盤裝置分別與管線延伸裝置4上的管線401和渣土分離

裝置5相連接。

[0032] 所述盾體602、刀盤裝置、刀盤平移裝置604和圓周回轉(zhuǎn)裝置605整體為裝配式結(jié)構(gòu)，當(dāng)豎井?dāng)嗝姘l(fā)生變化時，保留刀盤601和擺動油缸設(shè)備之間組合方式，改造刀盤平移裝

置604，重新制作盾體和圓周回轉(zhuǎn)裝置605的部分結(jié)構(gòu)即可適用于新豎井不同斷面的施工，

在改動時，只需要更改盾體、刀盤平移裝置的平移油缸和圓周回轉(zhuǎn)裝置的安裝位置，然后重

新組配即可，實(shí)現(xiàn)了一機(jī)多用，可適用于不同斷面的豎井工程，具有更廣的適用性。

[0033] 所述盾體1包括固定盾體、伸縮油缸和伸縮盾體，伸縮盾體通過伸縮油缸滑動設(shè)置在固定盾體內(nèi)；每個伸縮盾體在伸縮油缸的作用下均可進(jìn)行獨(dú)立的伸出和收回，當(dāng)?shù)侗P裝

置需要開挖井壁外圍或需要超挖調(diào)整主機(jī)姿態(tài)時，刀盤所需要開挖位置處的伸縮盾體收回

到固定盾體內(nèi)，待開挖完成，伸縮盾體再伸出，保證安全高效開挖井壁外圍且伸縮盾體的底

部為刃角結(jié)構(gòu)，利用刃角結(jié)構(gòu)便于向下推進(jìn)開挖面；所述固定盾體與管節(jié)3固定連接，管節(jié)3

通過鋼絞線101和管節(jié)提拉裝置1連接，，利用管節(jié)提拉裝置1控制盾體和管節(jié)有序安全下

放，圓周回轉(zhuǎn)裝置605設(shè)置在固定盾體內(nèi)部。

[0034] 所述圓周回轉(zhuǎn)裝置605包括上支撐、回轉(zhuǎn)體和下支撐，上支撐固定在固定盾體上部，下支撐固定在固定盾體內(nèi)部，回轉(zhuǎn)體滑動安裝在上支撐和下支撐之間；所述上支撐上固

定設(shè)置有大齒圈，回轉(zhuǎn)體上設(shè)置有驅(qū)動單元，驅(qū)動單元與小齒輪相連接，小齒輪與大齒圈相

嚙合；所述回轉(zhuǎn)體上設(shè)置有滑動軌道，滑動軌道上滑動設(shè)置有刀盤平移裝置604，回轉(zhuǎn)體上

驅(qū)動單元帶動刀盤平移裝置實(shí)現(xiàn)圓周回轉(zhuǎn)，刀盤平移裝置進(jìn)而帶動刀盤裝置實(shí)現(xiàn)同步轉(zhuǎn)

動，覆蓋豎井整個斷面的開挖作業(yè)。

[0035] 所述刀盤平移裝置604包括滑移架、支撐連接裝置和平移油缸，滑移架滑動設(shè)置在滑動軌道上，滑移架分別與刀盤裝置和支撐連接裝置相連接，支撐連接裝置設(shè)置在回轉(zhuǎn)體

的下方，支撐連接裝置設(shè)置在回轉(zhuǎn)體下方用于支撐回轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動；所述平移油缸的一端與滑

移架相連接，平移油缸的另一端與回轉(zhuǎn)體相連接，平移油缸帶動滑移架左右滑動，實(shí)現(xiàn)了刀

盤裝置在圓周回轉(zhuǎn)的同時實(shí)現(xiàn)水平滑動，大大提高了豎井開挖范圍和開挖效率。

[0036] 所述刀盤裝置包括刀盤601、擺動架、動力單元和擺動油缸，刀盤601通過轉(zhuǎn)動軸承與動力單元相連接且刀盤601通過法蘭結(jié)構(gòu)與動力單元相連接，動力單元與擺動架固定連

接，擺動架分別與擺動油缸和刀盤平移裝置604中的滑移架可拆卸連接，擺動油缸與滑移架

可拆卸連接，擺動油缸在滑移架的帶動下實(shí)現(xiàn)水平移動，并且擺動油缸整體帶動刀盤實(shí)現(xiàn)

水平移動的同時帶動刀盤擺動，實(shí)現(xiàn)了刀盤的擺動、移動和圓周回轉(zhuǎn)的三個同步動作；如圖

3所示，所述擺動架上安裝有渣土輸送管道8，渣土輸送管道8與渣土分離裝置5相連接，渣土

輸送管道8內(nèi)的輸送介質(zhì)為流體介質(zhì)，采用泥漿泵、清水泵或真空泵抽渣，將泥渣抽入到渣

土分離裝置5中進(jìn)行渣土分離，渣土輸送管道8的吸渣口與刀盤601最下部相對應(yīng)設(shè)置，管線

延伸裝置4通過管線401與刀盤601相連接且渣土輸送管道搭載在管線延伸裝置4上，整個開

挖裝置在管節(jié)提拉裝置1的作用下不斷進(jìn)行下放，相應(yīng)的管線401和渣土輸送管道也隨豎開

挖裝置在管線延伸裝置4上向下延伸。

[0037] 實(shí)施例2：可變斷面豎井開挖設(shè)備的施工方法，包括以下步驟：[0038] S1、首先開挖出具有一定深度的始發(fā)豎井，并對井口周邊進(jìn)行硬化處理形成井口圈梁7，然后在始發(fā)豎井內(nèi)安裝開挖裝置；并且在井口圈梁7上按照施工要求布置管節(jié)提拉

裝置1、管節(jié)輔推裝置2、管線延伸裝置4和渣土分離裝置5，并將線延伸裝置4和渣土分離裝

置5分別與開挖裝置連接，即將管節(jié)提拉裝置1通過鋼絞線與管片3固定連接，管線延伸裝置

通過管線401與開挖裝置中的刀盤相連接，渣土分離裝置與渣土輸送管道8連接起來，渣土

輸送管道8的吸渣口對應(yīng)設(shè)置在刀盤下方，便于吸渣處理；

[0039] S2、在開挖裝置中各設(shè)備整體安裝調(diào)試完成后，調(diào)整豎井開挖裝置的姿態(tài)，隨后在豎井開挖裝置中盾體602中固定盾體上部拼裝第一環(huán)管節(jié)3，第一環(huán)管節(jié)3拼裝完成后通過

鋼絞線101與管節(jié)提拉裝置1連接起來；

[0040] S3、隨后通過控制刀盤裝置中的擺動油缸和刀盤平移裝置604中的平移油缸調(diào)整刀盤601位置，啟動刀盤裝置中的刀盤601的同時根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行啟動圓周回轉(zhuǎn)裝置605

中的驅(qū)動單元對豎井?dāng)嗝骈_挖，如圖4所示，刀盤601在進(jìn)行豎井?dāng)嗝骈_挖時，開挖軌跡為橫

向分區(qū)域開挖，即刀盤按照橫向逐個分區(qū)開挖的形式進(jìn)行對豎井?dāng)嗝骈_挖，刀盤601在擺動

油缸、平移油缸和驅(qū)動單元的共同作用下完成豎井面的全覆蓋開挖；

[0041] S4、隨著刀盤不斷完成豎井?dāng)嗝娴拈_挖，豎井開挖深度逐漸加深，整個開挖裝置在管節(jié)提拉裝置1的作用下不斷進(jìn)行下放，管線延伸裝置4上的管線401和渣土輸送管道8在管

線延伸裝置4上向下延伸；

[0042] S5、待刀盤601開挖豎井達(dá)到一定的深度后，在地面進(jìn)行管節(jié)3的拼裝作業(yè)，拼裝完成后重復(fù)步驟S3和S4，豎井開挖深度達(dá)到設(shè)計(jì)值后，利用渣土輸送通道8將井底渣土抽出，

隨后依次拆除井內(nèi)的刀盤平移裝置604、刀盤裝置、圓周回轉(zhuǎn)裝置605和盾體602，最后用溜

灰管沿井壁內(nèi)側(cè)向井底開挖面泵送混凝土；

[0043] S6、泵送混凝土完成后，拆除井內(nèi)除管節(jié)3外地面上的其它裝置，最終完成整個豎井的施工作業(yè)。

[0044] 實(shí)施例3：如圖5所示，可變斷面豎井開挖設(shè)備的施工方法，所述步驟S3中刀盤開挖軌跡采用圓周分環(huán)狀區(qū)域開挖，即刀盤將豎井?dāng)嗝娣譃槿舾蓚€圓環(huán)狀區(qū)域，刀盤從內(nèi)而外

依次對圓環(huán)區(qū)域進(jìn)行開挖。

[0045] 其余施工方法與實(shí)施例2相同。[0046] 實(shí)施例4：可變斷面豎井開挖設(shè)備的施工方法，所述步驟S3中刀盤開挖軌跡采用橫向分區(qū)域和圓周分環(huán)狀區(qū)域相結(jié)合的開挖軌跡，即將豎井?dāng)嗝娣譃槿舾蓚€圓環(huán)狀區(qū)域，隨

后刀盤對圓環(huán)狀區(qū)域進(jìn)行橫向分區(qū)開挖。

[0047] 其余施工方法與實(shí)施例2相同。[0048] 實(shí)施例5：可變斷面豎井開挖設(shè)備的施工方法，所述步驟S4中，當(dāng)管節(jié)3及開挖裝置下放過程中阻力過大時，管節(jié)輔推裝置2在地面進(jìn)行輔助推進(jìn)管節(jié)3下方作業(yè)或在管節(jié)3和

井壁之間壓注添加減摩劑，以減小大斷面豎井井壁下放時的阻力，加快管節(jié)和開挖裝置下

放。

[0049] 其余施工方法與實(shí)施例2相同。[0050] 實(shí)施例6：可變斷面豎井開挖設(shè)備的施工方法，所述步驟S3中，刀盤601在開挖對應(yīng)盾體602所處的區(qū)域時，盾體602內(nèi)的伸縮盾體收回到固定盾體內(nèi)，其它區(qū)域內(nèi)的盾體602中

伸縮盾體保持伸出狀態(tài)，待開挖區(qū)域開挖完成后，伸縮盾體從固定盾體內(nèi)伸出，保證安全高

效開挖井壁外圍。

[0051] 其余施工方法與實(shí)施例2相同。[0052] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。