[发明专利]气压沉箱开挖装置及其使用方法

权利要求书

1.气压沉箱开挖装置，它包括沉箱体（4），所述沉箱体（4）的下部内壁上气密固定有用于对沉箱体（4）底部密封的密封隔板（5），其特征在于：所述密封隔板（5）的底部端面固定安装有多台悬臂挖机（6），所述密封隔板（5）上连通有渣土外排通道（11）和压缩空气管（10），所述密封隔板（5）的底部端面安装有用于对开挖基础（7）进行监视的摄像机（13）以及用于对沉箱体（4）底部密封空腔进行压力监测的压力传感器（14），所述悬臂挖机（6）、摄像机（13）和压力传感器（14）分别通过信号线（3）与用于控制其工作的工业计算机（2）相连。

2.根据权利要求1所述的气压沉箱开挖装置，其特征在于：所述沉箱体（4）的底部内端面设置有用于下沉的土体切削刃（8）。

3.根据权利要求1所述的气压沉箱开挖装置，其特征在于：多台所述悬臂挖机（6）在密封隔板（5）的底部呈等距阵列布置，并使所有悬臂挖机（6）的臂展范围（15）的总和能够覆盖整个沉箱体（4）的底部面积。

4.根据权利要求1所述的气压沉箱开挖装置，其特征在于：所述密封隔板（5）的上部还连通有人工检修通道（12）。

5.根据权利要求1所述的气压沉箱开挖装置，其特征在于：所述压力传感器（14）的信号输出端通过信号线与工业计算机（2）相连，所述摄像机（13）的视频信号输出端通过视频线与工业计算机（2）相连。

6.根据权利要求1所述的气压沉箱开挖装置，其特征在于：所述工业计算机（2）固定安装在操作台（1）的顶部。

7.根据权利要求1所述的气压沉箱开挖装置，其特征在于：所述压缩空气管（10）与空压机（16）相连，所述空压机（16）与工业计算机（2）相连，并与压力传感器（14）配合构成反馈调节系统。

8.权利要求1-7任意一项所述气压沉箱开挖装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：在沉箱体（4）底部设置密封隔板（5），在密封隔板（5）下方沿沉箱体（4）中心对称均匀布置多台悬臂挖机（6）；

步骤二：安装压缩空气管（10），并将其与空压机（16）相连，使用氦混合气体在密封隔板（5）和开挖基础（7）间形成高压密封区域；

步骤三：通过工业计算机（2）控制相应的悬臂挖机（6），并调节悬臂挖机（6）的竖向角度和水平方向，进行开挖取土作业；

步骤四：取土作业同时，利用渣土外排通道（11）将高压密封区域内开挖的土体抽取外排到沉箱体（4）外；

步骤五：一个工作层面开挖完成之后，通过摄像机（13）时时监控开挖基础（7）的开挖情况，并将画面传递给远程工业计算机（2），通过工业计算机（2）分析沉箱支撑情况，远程控制并调整悬臂挖机（6）的竖向角度和水平方向，进行三维开挖作业；

步骤六：开挖过程中通过压力传感器（14）时时监测高压密封区域的压力，并将其压力信号传递给工业计算机（2），工业计算机（2）通过与地下水位压力比对之后，反馈调节空压机（16）的功率，并使得高压密封区域的压力与地下水位压保持一致。

9.根据权利要求8所述气压沉箱开挖装置的使用方法，其特征在于：所述步骤五中沉箱支撑情况，包括开挖基础（7）的锅底直径、锅底深度、土体与沉箱体（4）相对位置。