技术领域
[0001] 本实用新型属于接触网施工技术领域，尤其是涉及一种接触网支柱基坑水钻开挖装置。
背景技术
[0002] 接触网是在电
气化铁道中，沿
钢轨上空“之”字形架设的，供受电弓取流的高压输电线。接触网是铁路电气化工程的主构架，是沿铁路线上空架设的向电
力机车供电的特殊形式的输电线路，其由接触悬挂、支持装置、
定位装置、支柱与
基础几部分组成。其中，支柱(也称为接触网支柱)是接触网的
支撑设备，支柱是用来承受接触悬挂及支持装置的负荷并将接触悬挂固定在规定高度的接触网设备。在石质地段施工接触网时，接触网支柱基坑(即供接触网支柱底部安装的基坑)的施工难度大，施工效率低，尤其是当接触网线路较长且接触网支柱基坑的数量较多时，所需施工时间更长。如对通过石质地段的铁路线路进行施工时，尤其当接触网里程较长时，需开挖接触网支柱基坑及拉线坑的数量非常多，需要施工几百个，甚至几千个石质基坑。
[0003] 目前，对石质基坑进行非爆破开挖时，通常是人工采用空压机与
风镐相结合进行开挖的开挖方法，但采用该方法对尺寸为长0.9m、宽1.0mm且深3.0m的立方体基坑进行开挖时，需2人相配合进行开挖且需15天左右才能完成开挖，人工成本与燃油
费用较高，尤其是当所开挖基坑数量多时，投入的成本更高。另外，现如今石质地段的开挖方式大多是靠爆破、
破碎、膨胀等，一般多采用大型机械设备，所需工作人员多，搬运不便，并且设备投入成本较高，施工效率低，对周侧环境污染较严重。因而需设计一种结构简单、设计合理且使用效果好的石质基坑非爆破方法开挖装置，能简便、快速完成石质地段的接触网基坑开挖过程。其中，石质地段是指
地层为
岩石的地段，地层为岩石，石质基坑为在岩石中开挖的基坑。实用新型内容
[0004] 本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述
现有技术中的不足，提供一种接触网支柱基坑水钻开挖装置，其结构简单、设计合理且施工简便、使用效果好，采用水钻对接触网支柱基坑进行开挖并采用提升装置将开挖后基坑内的石
块取出，对周侧岩层扰动小，并且能有效减少环境污染，同时施工效率高，经济实用。
[0005] 为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种接触网支柱基坑水钻开挖装置，其特征在于：包括支立于所开挖接触网支柱基坑上方的支撑架、布设于所述支撑架内侧底部的安装底座和由上至下进行竖向钻孔的水钻，所述水钻安装于水钻
支架上，所述水钻支架为供所述水钻安装的支架，所述水钻支架位于所开挖接触网支柱基坑上方；所开挖接触网支柱基坑为供接触网支柱安装且位于所述接触网支柱架设的接触网一侧的竖向基坑，所述支撑架底部支撑于所开挖接触网支柱基坑周侧的地面上；所述支撑架、所述安装底座和所开挖接触网支柱基坑均位于所述接触网的同一侧；所述安装底座包括供水钻支架安装的水平安装座和分别布设于所开挖接触网支柱基坑前后两侧的前侧支架与后侧支架，所述前侧支架和后侧支架呈对称布设且二者均为竖向支架，所述竖向支架为高度可调节支架，所述前侧支架和后侧支架组成对水平安装座的竖向高度进行上下调整的调整架；所述水钻支架安装于水平安装座底部，所述水平安装座的前后两侧分别支撑于前侧支架和后侧支架上；所述支撑架上设置有提升装置。
[0006] 上述接触网支柱基坑水钻开挖装置，其特征是：所开挖接触网支柱基坑为立方体坑，所述前侧支架和后侧支架呈平行布设且二者均沿所述立方体坑的宽度方向布设。
[0007] 上述接触网支柱基坑水钻开挖装置，其特征是：所述前侧支架和后侧支架均与所述接触网呈垂直布设。
[0008] 上述接触网支柱基坑水钻开挖装置，其特征是：所述支撑架包括前支架和与所述前支架呈对称布设的后支架，所述前支架和所述后支架呈平行布设且二者分别布设于所开挖接触网支柱基坑的前后两侧。
[0009] 上述接触网支柱基坑水钻开挖装置，其特征是：所述前侧支架和后侧支架均位于所述前支架与所述后支架之间，所开挖接触网支柱基坑位于前侧支架和后侧支架之间。
[0010] 上述接触网支柱基坑水钻开挖装置，其特征是：所述前支架和所述后支架均与所述接触网呈垂直布设。
[0011] 上述接触网支柱基坑水钻开挖装置，其特征是：所述支撑架还包括连接于所述前支架顶部与所述后支架顶部之间的上横向支撑杆，所述上横向支撑杆呈水平布设；所述前支架和所述后支架均呈竖直向布设且二者均为人字形支架，所述人字形支架由外侧支杆和内侧支杆组成，所述外侧支杆和内侧支杆分别布设于所开挖接触网支柱基坑的内侧两侧，所述人字形支架中所述内侧支杆位于靠近所述接触网的一侧，所述外侧支杆和内侧支杆的上部均固定于上横向支撑杆且二者底部均支撑于所开挖接触网支柱基坑周侧的地面上。
[0012] 上述接触网支柱基坑水钻开挖装置，其特征是：所述支撑架还包括连接于所述前支架中外侧支
杆底部与内侧支杆底部之间的前
连接杆、连接于所述后支架中外侧支杆底部与内侧支杆底部之间的后连接杆和连接于所述前支架的外侧支杆底部与所述后支架的外侧支杆底部之间的外连接杆；所述前支架和所述后支架通过上横向支撑杆、前连接杆、后连接杆和外连接杆紧固连接为一体。
[0013] 上述接触网支柱基坑水钻开挖装置，其特征是：所述提升装置为提升机，所述提升机的吊绳外端装有吊钩，所述吊钩经上横向支撑杆后悬挂于水平安装座上方。
[0014] 上述接触网支柱基坑水钻开挖装置，其特征是：所述前侧支架和后侧支架均为
门字形支架，所述门字形支架由左右两根竖向立杆和连接于两根所述竖向立杆之间的水平支撑杆组成；所述水平安装座的前后两端分别支撑于前侧支架和后侧支架的所述水平支撑杆上。
[0015] 本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
[0016] 1、结构简单、设计合理且投入施工成本较低，支撑架搭设完成后，只需将水钻支架安装于布设于支撑架内侧底部的安装底座上即可开始下钻进行钻孔开挖，开挖完成后采用支撑架上的提升设备将石块吊出。
[0017] 2、施工简便，采用水钻进行开挖，施工速度快，施工安全有保证，并且开挖
质量能得到有效保证。首先，采用水钻钻取沿所开挖接触网支柱基坑的轮廓线钻取多个相切的钻孔，以将所开挖接触网支柱基坑内的岩石与坑外周侧的岩石分离；为便于后期破碎，可以在所开挖接触网支柱基坑中部钻取多个相切的钻孔，以便将所开挖接触网支柱基坑内的岩石分割为多个石块，随后利用对所开挖接触网支柱基坑内的岩石进行破碎，再利用提升装置将破碎后的石块从基坑内吊出，此时由于基坑内的岩石分割为多个独立的石块，因而破碎过程非常简便，操作简单、成本投入较低，效率高，安全可靠。
[0018] 3、施工效率高且施工工期短，与传统人工采用空压机与风镐相结合进行开挖的开挖方法相比，对尺寸为长0.9m、宽1.0mm且深3.0m的立方体基坑进行开挖时，需2人相配合进行开挖且仅需5天左右便能完成开挖，人工成本大幅降低，并且劳动强度降低，能从人工和机械设备投入上大幅减少成本，操作简便、易懂，能有效提高操作效率，从而大幅加快石质基坑的开挖进度，使各种资源得到了充分的利用和发挥，而且缩短了施工时间，极大地提高了施工效率，节约了成本投入。尤其是当所开挖基坑数量多时，效果更为明显。每次水钻下钻后将钻芯取出。待基坑四周与中部均下钻后，沿基坑轮廓线形成一道沟壑且在基坑中部形成一道沟壑，然后采用楔子膨胀破碎，待膨胀破碎后取出石块即可。本开挖装置简单、运输方便，所需人员较少，施工流程简单，支撑架的搭设简便，水钻下钻以及破碎后石块取出过程均简单易行，操作过程简单易控，并且支撑架采用常用的
脚手架搭设方式，具有施工工艺简单、施工效率高、节约人工与材料、效率高等特点。钻孔过程中、钻孔完成后以及破碎过程中，均可采用水对基坑内进行冲洗，一方面减少粉尘污染，另一方面能有效保证开挖成型基坑的质量，冲洗用水可以反复使用。
[0019] 4、使用效果好，提供一种全新的石质接触网支柱用小基坑的开挖装置，采用水钻进行开挖，能有效减少了爆破开挖对环境的污染，并能减少如风镐打凿、切割机切割等其它开挖方法开挖过程中存在的粉尘、噪音及水土污染等污染，同时水钻开挖过程中用水也可以循环使用，取出钻芯石块可以再次开发作为工艺砌筑使用，更一步达到减少环境污染的目的。
[0020] 5、开挖过程中对周侧岩层扰动小，能满足山区石质地段既有铁路线的接触网支柱基坑开挖要求，可对既有接触网设备的保护、要求及地质的扰动非常有利，可避免因其他开挖方法造成的破坏，特别是在石质地段
桥梁桩基、电力大线路铁塔基础及铁路接触网支柱基坑施工中可得到广泛应用，极具推广价值。
[0021] 6、适用于石质地段非爆破开挖的基础开挖施工，可在高铁、普速铁路、专用线接触网基础施工、桥梁桩基及石质地段非爆破开挖的其它基础施工中，同时达到效益与效率双促进的目的。
[0022] 下面通过
附图和
实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
[0023] 图1为本实用新型的使用状态参考示意图。
[0024] 图2为采用本实用新型所开挖接触网支柱基坑内的钻孔布设
位置示意图。
[0025] 附图标记说明:
[0026] 1—所开挖接触网支柱基坑； 2—水钻支架； 3—前侧支架；
[0027] 4—后侧支架； 5—水平安装座； 6—上横向支撑杆；
[0028] 7—外侧支杆； 8—内侧支杆； 9—前连接杆；
[0029] 10—后连接杆； 11—外连接杆； 12—提升机；
[0030] 13—吊钩； 14—加固连接杆； 15—钻孔；
具体实施方式
[0032] 如图1所示，本实用新型包括支立于所开挖接触网支柱基坑1上方的支撑架、布设于所述支撑架内侧底部的安装底座和由上至下进行竖向钻孔的水钻，所述水钻安装于水钻支架2上，所述水钻支架2为供所述水钻安装的支架，所述水钻支架2位于所开挖接触网支柱基坑1上方；所开挖接触网支柱基坑1为供接触网支柱安装且位于所述接触网支柱架设的接触网一侧的竖向基坑，所述支撑架底部支撑于所开挖接触网支柱基坑1周侧的地面上；所述支撑架、所述安装底座和所开挖接触网支柱基坑1均位于所述接触网的同一侧；所述安装底座包括供水钻支架2安装的水平安装座5和分别布设于所开挖接触网支柱基坑1前后两侧的前侧支架3与后侧支架4，所述前侧支架3和后侧支架4呈对称布设且二者均为竖向支架，所述竖向支架为高度可调节支架，所述前侧支架3和后侧支架4组成对水平安装座5的竖向高度进行上下调整的调整架；所述水钻支架2安装于水平安装座5底部，所述水平安装座5的前后两侧分别支撑于前侧支架3和后侧支架4上；所述支撑架上设置有提升装置。
[0033] 其中，所述地面为所开挖接触网支柱基坑1所处岩石2的上表面。所述水钻支架2为所述水钻的钻架，该钻架为所述水钻的常规钻架。
[0034] 如图2所示，所开挖接触网支柱基坑1为立方体坑，所述前侧支架3和后侧支架4呈平行布设且二者均沿所述立方体坑的宽度方向布设。
[0035] 本实施例中，所述前侧支架3和后侧支架4均与所述接触网呈垂直布设。
[0036] 其中，所述立方体坑的宽度方向指的是所述接触网呈垂直布设的方向，也称为垂直线路方向，即与接触网线路垂直的方向；所述立方体坑的长度方向指的是所述接触网呈平行布设的方向，也称为顺线路方向，即与接触网线路平行的方向。
[0037] 如图1所示，所述支撑架包括前支架和与所述前支架呈对称布设的后支架，所述前支架和所述后支架呈平行布设且二者分别布设于所开挖接触网支柱基坑1的前后两侧。
[0038] 本实施例中，所述前侧支架3和后侧支架4均位于所述前支架与所述后支架之间，所开挖接触网支柱基坑1位于前侧支架3和后侧支架4之间。
[0039] 并且，所述前支架和所述后支架均与所述接触网呈垂直布设。
[0040] 本实施例中，所述支撑架还包括连接于所述前支架顶部与所述后支架顶部之间的上横向支撑杆6，所述上横向支撑杆6呈水平布设；所述前支架和所述后支架均呈竖直向布设且二者均为人字形支架，所述人字形支架由外侧支杆7和内侧支杆8组成，所述外侧支杆7和内侧支杆8分别布设于所开挖接触网支柱基坑1的内侧两侧，所述人字形支架中所述内侧支杆8位于靠近所述接触网的一侧，所述外侧支杆7和内侧支杆8的上部均固定于上横向支撑杆6且二者底部均支撑于所开挖接触网支柱基坑1周侧的地面上。
[0041] 本实施例中，所述外侧支杆7与水平面之间的夹
角小于内侧支杆8与水平面之间的夹角。
[0042] 为支撑稳固，所述支撑架还包括连接于所述前支架中外侧支杆7底部与内侧支杆8底部之间的前连接杆9、连接于所述后支架中外侧支杆7底部与内侧支杆8底部之间的后连接杆10和连接于所述前支架的外侧支杆7底部与所述后支架的外侧支杆7底部之间的外连接杆11；所述前支架和所述后支架通过上横向支撑杆6、前连接杆9、后连接杆10和外连接杆11紧固连接为一体。
[0043] 本实施例中，所述提升机12安装于外连接杆11上。
[0044] 为进一步提高所述支撑架外侧的稳固性，同时为提高提升机12的安装为股性，所述支撑架还包括多个由上至下布设的加固连接杆14，多个所述加固连接杆14均连接于所述前支架的外侧支杆7与所述后支架的外侧支杆7之间，每个所述加固连接杆14的前端均与所述前支架的外侧支杆7连接，每个所述加固连接杆14的后端均与所述后支架的外侧支杆7连接。
[0045] 本实施例中，多道所述加固连接杆14均为平直钢管。
[0046] 所述加固连接杆14与外侧支杆7之间通过钢管扣件紧固连接为一体。
[0047] 本实施例中，多道所述加固连接杆14均呈平行布设。所述前连接杆9、后连接杆10和外连接杆11均呈水平布设。
[0048] 并且，所述上横向支撑杆6、外侧支杆7、内侧支杆8、前连接杆9、后连接杆10和外连接杆11均为平直钢管。
[0049] 为便于拆装，所述上横向支撑杆6与外侧支杆7和内侧支杆8之间、外连接杆11与外侧支杆7之间、前连接杆9与外侧支杆7和内侧支杆8之间以及后连接杆10与外侧支杆7和内侧支杆8之间均通过钢管扣件紧固连接为一体。
[0050] 采用平直钢管搭设所述支撑架时，平直钢管重量较轻，移动方便，且实际搭设简便，同时能满足所述提升机的稳固支撑需求。
[0051] 本实施例中，所述前侧支架3和后侧支架4均为门字形支架，所述门字形支架由左右两根竖向立杆和连接于两根所述竖向立杆之间的水平支撑杆组成；所述水平安装座5的前后两端分别支撑于前侧支架3和后侧支架4的所述水平支撑杆上。
[0052] 为便于安装和后期拆除，所述竖向立杆和所述水平支撑杆均为平直钢管，所述竖向立杆与所述水平支撑杆之间通过钢管扣件紧固连接为一体。
[0053] 采用平直钢管搭设前侧支架3和后侧支架4时，平直钢管重量较轻，移动方便，且实际搭设简便，同时能满足所述水钻的稳固支撑需求。另外，所述竖向立杆与所述水平支撑杆之间通过钢管扣件连接，因而所述水平支撑杆上下调整简便，并且所述竖向立杆与所述水平支撑杆之间固定牢靠。
[0054] 本实施例中，所述水平安装座5为方木。所述方木的外表面粗糙，由于方木本身具有防滑效果，因而支撑平稳，只需放置于前侧支架3和后侧支架4即可，这样水平安装座5的位置能在水平方向简便进行左右水平移动和前后水平移动，从而对所述水钻的下钻位置进行简便调整。
[0055] 如图1所示，所述提升装置为提升机12，所述提升机12的吊绳外端装有吊钩13，所述吊钩13经上横向支撑杆6后悬挂于水平安装座5上方。
[0056] 本实施例中，所述吊绳为
钢丝绳，所述提升机12为电动卷扬机，所述吊绳的一端经上横向支撑杆6后与吊钩13连接且其另一端与提升机12连接。所述上横向支撑杆6上设置有对所述吊绳进行导向的导向滑轮17。
[0057] 实际施工时，所开挖接触网支柱基坑1为小基坑且其长度为0.8m～1m、宽度为0.9m～1.1m且其深度为2.8m～3.2m。
[0058] 本实施例中，所开挖接触网支柱基坑1的长度为0.9m、宽度为1.0m且其深度为3.0m。
[0059] 实际施工时，可根据具体需要，对所开挖接触网支柱基坑1的尺寸进行相应调整。
[0060] 本实施例中，所述外侧支杆7和内侧支杆8的长度均为4m，所述上横向支撑杆6的长度为1.5m，所述外侧支杆7与所开挖接触网支柱基坑1外
侧壁之间的水平间距为0.5m～0.6m，所述内侧支杆8与所开挖接触网支柱基坑1内侧壁之间的水平间距为0.5m～0.6m。所述前连接杆9和后连接杆10的长度均为2m，所述外连接杆11的长度为1.5m，所述竖向立杆的高度为1.5m，所述水平支撑杆的长度为1m。
[0061] 实际加工时，可根据具体需要，对外上横向支撑杆6、外侧支杆7、内侧支杆8、前连接杆9、后连接杆10、外连接杆11、所述竖向立杆和所述水平支撑杆的长度分别进行相应调整。
[0062] 所述前侧支架3和后侧支架4与所开挖接触网支柱基坑1之间的净距均不小于0.2m。所述竖向立杆底部安装有所开挖接触网支柱基坑1周侧地面上所开的安装孔内，所述安装孔为岩石16上所开的竖向钻孔。
[0063] 实际使用时，采用所述水钻在所开挖接触网支柱基坑1所处岩石16上由上至下钻进成型的多个钻孔15，所开挖接触网支柱基坑1为呈竖直向布设的立方体坑；多个所述钻孔15均呈竖直向布设且其结构和尺寸均相同，多个所述钻孔3均为圆柱形孔且其深度均与所开挖接触网支柱基坑1的深度相同，详见图2；
[0064] 所述钻孔15为前侧钻孔、后侧钻孔、外侧钻孔、内侧钻孔或中部钻孔，所述前侧钻孔、后侧钻孔、外侧钻孔、内侧钻孔和中部钻孔的数量均为多个；多个所述前侧钻孔沿所开挖接触网支柱基坑1的前侧壁开挖轮廓线由左至右布设于同一竖直面上且其组成前侧钻孔组，多个所述前侧钻孔呈均匀布设，相邻两个所述前侧钻孔之间的间距小于所述前侧钻孔的孔径；多个所述后侧钻孔沿所开挖接触网支柱基坑1的后侧壁开挖轮廓线由左至右布设于同一竖直面上且其组成后侧钻孔组；多个所述外侧钻孔沿所开挖接触网支柱基坑1的外侧壁开挖轮廓线由左至右布设于同一竖直面上且其组成外侧钻孔组，多个所述内侧钻孔沿所开挖接触网支柱基坑1的内侧壁开挖轮廓线由左至右布设于同一竖直面上且其组成内侧钻孔组，多个所述中部钻孔沿所开挖接触网支柱基坑1的长度方向由前至后布设于同一竖直面上且其组成中部钻孔组，所述中部钻孔组布设于所述前侧钻孔组和所述后侧钻孔组之间；相邻两个所述后侧钻孔之间的间距、相邻两个所述外侧钻孔之间的间距、相邻两个所述内侧钻孔之间的间距以及相邻两个所述中部钻孔之间的间距均与相邻两个所述前侧钻孔之间的间距相同；所开挖接触网支柱基坑1的内侧壁为靠近所述接触网一侧的侧壁。图2中，L表示所述接触网的线路中心线。
[0065] 钻孔完成后，沿基坑轮廓线形成一道沟壑且在基坑中部形成一道沟壑，然后采用楔子便能简便膨胀破碎，待膨胀破碎后采用所述提升装置取出石块即可。
[0066] 以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单
修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
