CN103662686A - 一种无轴式螺旋输送机的改进方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了螺旋输送机领域的一种无轴式螺旋输送机的改进方法。其改进方法包括：螺旋输送机筒体内壁直径的确定；螺距的确定；改变螺杆的截面形状；在螺杆的外侧表面上增铺耐磨堆焊层；位于前2m的筒体内壁上增加耐磨格栅；严格控制筒体内壁上的耐磨格栅层与螺杆上的耐磨堆焊层之间的缝隙距离；提高螺旋输送机的额定扭矩；在螺旋输送机筒体外壳上追加注浆头；在筒体上增设矩形的观察孔。本发明的有益效果是，使改进后的无轴式螺旋输送机能够顺畅排出不规则的粗钢筋以及大尺寸的混凝土碎块，并能降低螺旋输送机自身的损伤，也具备万一发生钢筋卡住螺旋输送机的应对能力。

Description

一种无轴式螺旋输送机的改进方法

技术领域

本发明属于螺旋输送机领域，尤其涉及一种无轴式螺旋输送机的改进方法。

背景技术

盾构法由于其具有掘进快速、对地层及周边环境影响小、机械程度高等众多优势，被广泛应用于我国各大城市的轨道交通建设中。随着线路的持续修建和加密，盾构掘进过程中越来越难以避免地遭遇已有建（构）筑物的桩基础等地下障碍物。盾构直接切桩作为一项国际上的前沿技术，相比于拆除上部结构拔桩、开挖竖井后人工凿桩等传统方法，具有节省工程投资、减小周边环境影响、缩短工期等显著优点。

若想顺利实施一项盾构切桩工程，不仅需要盾构刀盘刀具安全完成切削任务，也依赖于螺旋输送机能够顺畅排出钢筋和混凝土碎块。螺旋输送机主要分为有轴式和无轴式两种，相对来说，无轴式螺旋输送机的内部更空畅、更有利于排出较大尺寸的或异形的物体。由于常规的无轴式螺旋输送机在设计和制造时，并未考虑盾构直接切削钢筋混凝土的工况，因此较难理想地排出钢筋和混凝渣土碎块，尤其当切削含有较多、较粗钢筋的大直径桩基时。

发明内容

针对背景技术中提到的常规的无轴式螺旋输送机在设计和制造时，并未考虑盾构直接切削钢筋混凝土的工况，尤其当切削含有较多、较粗钢筋的大直径桩基时，难以理想地排出钢筋和混凝渣土碎块的问题。本发明提出了一种无轴式螺旋输送机的改进方法。

一种无轴式螺旋输送机的改进方法，其特征在于，所述改进方法包括：

1）螺旋输送机筒体内壁直径的确定：在盾构机内部所能允许的空间范围内取最大值，以利于排出不规则的钢筋；

2）螺距的确定：设混凝土碎块的最大外形尺寸为B，则使螺杆叶片的螺距L₁满足：L₁≥2B；

3）将螺杆的截面形状由窄条矩形截面改为方形截面，方形截面的面积大于等于100平方厘米；

4）在螺杆的外侧表面上增铺一层3～5毫米的耐磨堆焊层；

5）螺旋输送机筒体前端的0～2米范围内，在筒体的内壁上铺一层3～5毫米的耐磨格栅层；

6）螺旋输送机筒体前端的0～2米范围内，使筒体内壁上的耐磨格栅层与螺杆上的耐磨堆焊层之间的缝隙距离满足L₂=min{15,3d/4}；其中，d为设钢筋的直径，单位：毫米；用于防止钢筋钻入缝隙造成螺杆被卡住，同时满足排土的要求；

7）根据上述方法制作的螺杆在与驱动环焊接固定时，保证同轴度不超过6毫米；

8）将螺旋输送机的额定扭矩提高至60～65KN·m单位：千牛米，以应对可能发生钢筋卡住螺旋输送机的情况；

9）在螺旋输送机筒体外壳上设置2～3处注浆头，用于加固土体，防止喷涌现象的发生；

10）在筒体上增设2～3处矩形的观察孔，用于处理卡住的钢筋。

所述观察孔的面积的范围为0.2～0.3平方米。

本发明的有益效果是，使改进后的无轴式螺旋输送机能够顺畅排出不规则的粗钢筋以及大尺寸的混凝土碎块，并能降低螺旋输送机自身的损伤，也具备万一发生钢筋卡住螺旋输送机的应对能力。

附图说明

图1是本发明所述的无轴式螺旋输送机改进方法的示意图；

其中，1-螺旋输送机筒体；2-无轴式螺杆；3-耐磨格栅；4-注浆头；5-观察孔。

具体实施方式

下面结合附图，对优选实施例作详细说明。应该强调的是下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。

本实施例为配合苏州轨道交通2号线盾构切削14根大直径桥梁桩基工程所改进的无轴式螺旋输送机，该工程左线和右线分别全断面切削7根Φ1000～1200mm的钻孔灌注桩，主筋Φ20～22mm，混凝土强度C30。

该方法包括以下步骤：

根据盾构机内部所能允许的空间，将螺旋输送机筒体1的内壁直径取到最大值为670mm；

假定混凝土碎块可能的最大外形尺寸为30cm，螺杆叶片的螺距L₁取值60cm，满足L₁≥2B。

改变无轴式螺杆2的截面形状，由窄条矩形截面改为方形截面，方形截面的面积取为12╳12=144cm²；

在螺杆的外侧表面上增铺一层4mm的耐磨堆焊层；

螺旋输送机筒体前端的0～2m范围内，在筒体的内壁上铺一层5mm的耐磨格栅层3；

设钢筋的直径为d=22mm，在螺旋输送机筒体前端的0～2m范围内，筒体内壁上的耐磨格栅层与螺杆上的耐磨堆焊层之间的缝隙距离取L₂=min{15,3d/4}=15mm；单位：毫米，这样既可防止钢筋钻入缝隙造成螺杆被卡住，又满足排土的要求。

新制作的螺杆，在与驱动环焊接固定时，保证同轴度为5毫米。

通过增加驱动马达的方式，将螺旋输送机的额定扭矩从46.7KN·m提高至62.1KN·m；单位：千牛米，以应对可能发生钢筋卡住螺旋输送机的情况；

在螺旋输送机筒体外壳上追加3处注浆头4，用于紧急情况下加固土体，防止喷涌现象的发生；

在筒体上增设2处矩形的观察孔5，用于处理卡住的钢筋；观察孔的面积为0.25平方米。

按照上述方法改进后的无轴式螺旋输送机，在苏州切桩工程获得成功应用，施工效果良好：未发生钢筋卡死螺旋输送机现象；能够顺畅排出不规则的粗钢筋，排出钢筋的最大长度为1.05米，能够排出大尺寸的混凝土碎块；螺旋输送机自身仅有轻微磨损。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (2)

1.一种无轴式螺旋输送机的改进方法，其特征在于，所述改进方法包括：

1）螺旋输送机筒体内壁直径的确定：在盾构机内部所能允许的空间范围内取最大值，以利于排出不规则的钢筋；

2）螺距的确定：设混凝土碎块的最大外形尺寸为B，则使螺杆叶片的螺距L₁满足：L₁≥2B；

3）将螺杆的截面形状由窄条矩形截面改为方形截面，方形截面的面积大于等于100平方厘米；

4）在螺杆的外侧表面上增铺一层3～5毫米的耐磨堆焊层；

5）螺旋输送机筒体前端的0～2米范围内，在筒体的内壁上铺一层3～5毫米的耐磨格栅层；

6）螺旋输送机筒体前端的0～2米范围内，使筒体内壁上的耐磨格栅层与螺杆上的耐磨堆焊层之间的缝隙距离满足L₂=min{15,3d/4}；其中，d为设钢筋的直径，单位：毫米；用于防止钢筋钻入缝隙造成螺杆被卡住，同时满足排土的要求；

7）根据上述方法制作的螺杆在与驱动环焊接固定时，保证同轴度不超过6毫米；

8）将螺旋输送机的额定扭矩提高至60～65KN·m单位：千牛米，以应对可能发生钢筋卡住螺旋输送机的情况；

9）在螺旋输送机筒体外壳上设置2～3处注浆头，用于加固土体，防止喷涌现象的发生；

10）在筒体上增设2～3处矩形的观察孔，用于处理卡住的钢筋。

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述观察孔的面积的范围为0.2～0.3平方米。

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