CN107989629A - 一种盾构机排渣系统及带有排渣系统的盾构机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种盾构机排渣系统及带有排渣系统的盾构机，盾构机排渣系统包括螺旋输送机和所述螺旋输送机的尾端下方设置的用于将渣土向外输送的带式输送机，螺旋输送机的前端设置在用于存放渣土的土仓中，螺旋输送机的尾端设置有出渣门，出渣门的下方设置有与出渣门可拆固连的泥浆环流箱，泥浆环流箱上开设有与出渣门对应连通的进渣口，且泥浆环流箱的箱体上设有用于向箱体内注水的加水口和用于将泥浆排出的排浆口。本发明的盾构机排渣系统将常规螺旋输送机单模出渣转换为管路出渣和带式输送机的双模出渣模式，两种出渣模式可以方便快速地切换，可适应多种地质条件施工，操作方便且大大提高了排渣效率，同时还有效降低了施工安全风险。

Description

一种盾构机排渣系统及带有排渣系统的盾构机

技术领域

本发明涉及盾构机技术领域，具体涉及一种盾构机排渣系统及带有排渣系统的盾构机。

背景技术

目前，在国内外现有地下隧道工程盾构施工中，前端切削土体设备(盾构机)的刀具旋转切削开挖面的渣土，破碎的渣土通过刀盘开口进入土仓，使土仓内充满切削下来的渣土，渣土落到土仓底部后，通过螺旋输送机运送到带式输送机上，然后再通过带式输送机输送到隧道外部。这样，螺旋输送机将渣土输送至隧道外就只能局限于一种介质。但盾构机在始发井无车站或空间有限的情况下，会采取分体始发的方式，这样出渣就会存在一个问题：即设备无法使用带式输送机出渣，那么此时螺旋输送机出渣一般只能通过小型渣斗车，一斗一斗地往隧道外输送，操作不便且效率很低，影响生产工期。

因此，为盾构机提供一种操作方便且效率较高的排渣系统，使得螺旋输送机可以适应更为复杂的外界条件，已成为目前本领域急需解决的问题。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种操作方便且效率较高的盾构机排渣系统，能够使螺旋输送机适应更为复杂的外界条件，同时提供一种使用该盾构机排渣系统的盾构机。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种盾构机排渣系统，包括螺旋输送机和所述螺旋输送机的尾端下方设置的用于将渣土向外输送的带式输送机，所述螺旋输送机的前端设置在用于存放渣土的土仓中，所述螺旋输送机的尾端设置有出渣门，所述出渣门的下方设置有与所述出渣门可拆固连的泥浆环流箱，所述泥浆环流箱上开设有与所述出渣门对应连通的进渣口，且所述泥浆环流箱的箱体上设有用于向箱体内注水的加水口和用于将泥浆排出的排浆口。

在本发明的另一种实施例中，所述泥浆环流箱的箱体上设有用于将所述箱体内的渣土排出的排渣门，所述带式输送机设置于所述排渣门的下方对应位置处以用于将从所述泥浆环流箱的箱体内排出的渣土输送到外部。

在本发明的另一种实施例中，所述排渣门为可将所述泥浆环流箱的箱体的排渣出口封闭的、用于切换出渣模式的可控闸门。

在本发明的另一种实施例中，所述盾构机排渣系统还包括与所述泥浆环流箱箱体的排浆口连通的泥浆泵，所述泥浆泵用于将所述泥浆环流箱箱内的泥浆输送至外部。

在本发明的另一种实施例中，所述盾构机排渣系统还包括用于将渣土打碎的破碎机，所述破碎机设置在所述土仓内且位于螺旋输送机的前端，所述破碎机用于将盾构机排出的渣土先行破碎再通过所述螺旋输送机向外输送。

在本发明的另一种实施例中，所述盾构机排渣系统还包括用于将渣土打碎的破碎机，所述破碎机通过排渣管路与所述泥浆环流箱箱体的排渣门连通，所述破碎机的输出端用于将泥浆排出，所述排浆口与所述排渣门为同一出口。

在本发明的另一种实施例中，所述盾构机排渣系统还包括用于将渣土打碎的破碎机，所述破碎机通过排渣管路与所述泥浆环流箱箱体的排浆口连通，所述破碎机的输出端用于将泥浆排出，所述排浆口与所述排渣门为不同出口。

在本发明的另一种实施例中，所述排浆口设置于所述泥浆环流箱箱体的侧壁上，所述排渣门设置于所述泥浆环流箱箱体的底部。

在本发明的另一种实施例中，所述泥浆环流箱的箱体上还设置有用于对该箱体进行振动的振捣装置；所述振捣装置为附着式振捣器，用于贴设在所述泥浆环流箱的箱体上。

本发明盾构机的技术方案为：一种盾构机，包括盾体即上述盾构机排渣系统，所述盾构机排渣系统设置于所述盾体内。

本发明的有益效果是：本发明的盾构机排渣系统在螺旋输送机的末端设置一个与其可拆固连的泥浆环流箱，可将常规螺旋输送机单模出渣转换为管路出渣和带式输送机的双模出渣模式，两种出渣模式可以方便快速地切换，可适应多种地质条件施工，操作方便且大大提高了排渣效率，同时还有效降低了施工安全风险。

附图说明

图1是本发明盾构机排渣系统的实施例一的结构示意图；

图2是图1的局部放大图；

图3是本发明盾构机排渣系统的实施例二的结构示意图；

图4是本发明盾构机排渣系统的实施例三的结构示意图；

图5是本发明盾构机排渣系统的实施例四的结构示意图；

图6是本发明盾构机排渣系统的实施例五的结构示意图。

图中各标号的含义如下：

1.螺旋输送机；2.出渣门；3.泥浆环流箱；31.加水口；32.排浆口；4.排渣门；5.破碎机；6.泥浆泵；7.带式输送机；8.加水管路；9.排浆管路。

具体实施方式

在本发明的具体实施方式的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指两个或两个以上。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

如图1和图2所示，本发明提供的盾构机排渣系统实施例，包括螺旋输送机1和螺旋输送机的尾端下方设置的用于将渣土向外输送的带式输送机7，该螺旋输送机1和盾构机的盾体固连在一起，其前端设置在用于存放渣土的土仓中，其尾端设置有出渣门2，出渣门2的下方设置有与出渣门2可拆固连的泥浆环流箱3，泥浆环流箱3上开设有与螺旋输送机的出渣门2对应连通的进渣口，且泥浆环流箱3的箱体上设有用于向箱体内注水的加水口31和用于将泥浆排出的排浆口32。

本发明提供的盾构机排渣系统的螺旋输送机1和盾体、螺旋输送机1和出渣门2、出渣门2和泥浆环流箱3均为可拆固连，均可通过螺栓连接的方式固连在一起，当然，其他可拆连接的方式如铆接等均属于本技术手段的简单变形，都落在本发明的保护范围内。

本发明提供的盾构机排渣系统的工作原理如下：

根据实际的施工环境情况，当排渣系统较为适合以浆液形式向外输送时，前端切削设备将排出的渣土通过螺旋输送机1输送到螺旋输送机尾部的出渣门2处，出渣门2打开后与泥浆环流箱的进渣口连通，继而落入泥浆环流箱体内，通过箱体上设置的加水口31向泥浆环流箱内加水，就可以将渣土以浆液形式从排浆口32通过管道输送至隧道外，即实现管路出渣模式。

当排渣系统较为适合以渣土形式向外输送时，可将泥浆环流箱3拆掉，即只有螺旋输送机1和螺旋输送机的出渣门2时，前端切削设备将排出的渣土通过螺旋输送机输送到螺旋输送机尾部的出渣门2处，出渣门2打开，渣土直接落在带式输送机上，随带式输送机输送到隧道外部，这样即实现带式输送机的出渣模式。

这样，该排渣系统可以根据实际情况选择不同的出渣模式，不仅能够使系统适应复杂的外界条件，而且操作方便，排渣效率也比传统方式更高一些。

进一步地，如图3所示提供了盾构机排渣系统的第二种实施例，为了更方便地实现管路出渣模式和带式输送机出渣模式的切换，在实施例一的基础上，在泥浆环流箱3的箱体上设置一个用于将箱体内的渣土排出的排渣门4，带式输送机设置于排渣门4的下方对应位置处以用于将从泥浆环流箱的箱体内排出的渣土输送到外部。

优选地，该排渣门4优选设置在泥浆环流箱3的箱体的底部，在以带式输送机的出渣模式排渣时，打开排渣门4，渣土可以从箱体底部直接落在带式输送机上，排渣效果较好。当然，排渣门4也不局限于设置在箱体底部，也可以设置在箱体的侧壁上，同样可以达到目的，排渣门设置位置的变化属于上述方式的简单变形，落在本发明的保护范围内。

本实施例盾构机排渣系统与实施例一的工作原理不同之处在于：当排渣系统较为适合以浆液形式向外输送时，首先需要关闭排渣门4，之后再按照实施例一的方式操作；而当排渣系统较为适合以渣土形式向外输送时，可以不必将泥浆环流箱3拆掉，而只要关闭箱体上的加水口31和排浆口32，并打开排渣门4即可将泥浆环流箱3箱体内的渣土排至带式输送机上，继而实现带式输送机的出渣模式。这种方式较第一种方式切换起来更为方便快捷。

更进一步地，为了进一步提高切换的效率和便利性，排渣门优选可将泥浆环流箱3箱体的排渣出口封闭的、用于切换排渣方式的自动可控闸门，避免了手动操作。

进一步地，如图4所示提供了盾构机排渣系统的第三种实施例，在本实施例中，加水口31处连接有加水管路8，为了提高管路出渣模式的排渣效率，在泥浆环流箱3箱体的排浆口32处设置一个通过出浆管路与排浆口32连通的泥浆泵6，该泥浆泵用于将泥浆环流箱3箱内的泥浆通过排浆管路9输送至隧道外部，提高排浆效率。

进一步地，在前三种实施例的基础上，如图5所示提供了盾构机排渣系统的第四种实施例，在本实施例中，该系统还设置了用于将渣土打碎的破碎机5，该破碎机5设置在土仓内且位于螺旋输送机的前端，本实施例中破碎机5的主要作用是将盾构机排出的大粒径(卵石)渣土先行破碎再通过螺旋输送机1向外输送，避免大粒径渣土传输的不便。

进一步地，在前三种实施例的基础上，如图6所示提供了盾构机排渣系统的第五种实施例，在本实施例中，该系统还设置了用于将渣土打碎的破碎机5，该破碎机5通过排渣管路与泥浆环流箱3箱体的排渣门4连通，破碎机5的输出端用于将泥浆排出，在本实施例中，将排浆口32与排渣门4设置为同一出口，即不在泥浆环流箱3箱体的侧壁上另设排浆口。本实施例的工作原理与前三种实施例不同，其工作原理如下：

当排渣系统较为适合以浆液形式向外输送时，打开排渣门4，将盾构机排出输送至泥浆环流箱3的大粒径(卵石)渣土通过排渣管路输送到破碎机5中，通过其将大粒径(卵石)渣土破碎为小粒径渣土，同时在破碎的过程中通过泥浆环流箱3上设置的加水口31一直向箱体内注水，即破碎和混浆同时进行，破碎完成之后即可将其通过排浆管路9排出，当然为了提高排渣效率，可以在破碎机的出口端设置泥浆泵6。需要说明的是，本实施例是在破碎时同步加水混浆，另外也可以采用破碎之后再加水混浆的方式，采用这种方式时只需要在破碎机之后设置相应的加水设备即可，该变化属于本技术手段的简单变形，落在本发明的保护范围内。

当排渣系统较为适合以渣土形式向外输送时，由于排浆口32与排渣门4设置为同一出口，就需要手动拆掉排渣管路及其连接的破碎机5等，关闭箱体上的加水口31，并打开排渣门4，即可将泥浆环流箱3箱体内的渣土排至带式输送机上，变成了实施例二的带式输送机的出渣模式。

另外，作为第五种实施例的变形，本发明提供了盾构机排渣系统的第六种实施例，该实施例与第五种实施例的不同之处在于，虽然仍将破碎机通过排渣管路设置于泥浆环流箱3的出口处，但是本实施例中排浆口32与排渣门4为不同出口，破碎机通过排渣管路与泥浆环流箱3箱体的排浆口32连通，破碎机5的输出端用于将泥浆排出。

优选地，将排浆口32设置于泥浆环流箱箱体的侧壁上，破碎机通过排渣管路与泥浆环流箱3箱体的排浆口32连通，排渣门4设置于泥浆环流箱32箱体的底部，带式输送机7设置于排渣门4下方的对应位置处。

或者，也可以将排浆口32设置于泥浆环流箱箱体的底部，破碎机通过排渣管路与泥浆环流箱3箱体的排浆口32连通，排渣门4设置于泥浆环流箱32箱体的侧壁上，带式输送机7仍设置于排渣门4下方的对应位置处。

另外，也可以将排浆口32和排渣门4均设置在泥浆环流箱3的底部，破碎机通过排渣管路与泥浆环流箱3箱体的排浆口32连通，带式输送机7仍设置于排渣门4下方的对应位置处。

上述这几种方式都可以实现管路出渣和带式输送机的出渣模式的切换。凡上述类似变换均为本技术手段的简单变形，落在本发明的保护范围内。

进一步地，为了进一步提高渣土从泥浆环流箱3的排出效果，本发明的提供了盾构机排渣系统的第七种实施例，该实施例是前述各种实施例的基础上，在泥浆环流箱3的箱体上设置对该箱体进行振动的振捣装置(图中未示出)，该振捣装置优选附着式振捣器，用于贴设在泥浆环流箱3的箱体上。附着式振捣器一般是选用具有振动作用的电动机，工作时振捣器产生的振动波传给箱体内的渣土，使其更易从箱体内脱落。

需要说明的是：上述各实施例中的加水口31也可以通入低浓度的浆液，即将从排浆口32排出的浆液稀释分离以后再通过加水口31回流至泥浆环流箱3，以用来将土仓里输送过来的渣土中和稀释便于其以浆液形式排出，这样的方式可以将排出的浆液循环利用，节约用水。

本发明还提供了一种盾构机，包括盾体，该盾构机还包括上述实施例所述的盾构机排渣系统，所述盾构机排渣系统设置于所述盾体内。本发明的盾构机同样具有上述排渣系统的各种优点。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种盾构机排渣系统，包括螺旋输送机和所述螺旋输送机的尾端下方设置的用于将渣土向外输送的带式输送机，所述螺旋输送机的前端设置在用于存放渣土的土仓中，其特征在于，所述螺旋输送机的尾端设置有出渣门，所述出渣门的下方设置有与所述出渣门可拆固连的泥浆环流箱，所述泥浆环流箱上开设有与所述出渣门对应连通的进渣口，且所述泥浆环流箱的箱体上设有用于向箱体内注水的加水口和用于将泥浆排出的排浆口。

2.根据权利要求1所述的盾构机排渣系统，其特征在于，所述泥浆环流箱的箱体上设有用于将所述箱体内的渣土排出的排渣门，所述带式输送机设置于所述排渣门的下方对应位置处以用于将从所述泥浆环流箱的箱体内排出的渣土输送到外部。

3.根据权利要求2所述的盾构机排渣系统，其特征在于，所述排渣门为可将所述泥浆环流箱的箱体的排渣出口封闭的、用于切换出渣模式的可控闸门。

4.根据权利要求1所述的盾构机排渣系统，其特征在于，所述盾构机排渣系统还包括与所述泥浆环流箱箱体的排浆口连通的泥浆泵，所述泥浆泵用于将所述泥浆环流箱箱内的泥浆输送至外部。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的盾构机排渣系统，其特征在于，所述盾构机排渣系统还包括用于将渣土打碎的破碎机，所述破碎机设置在所述土仓内且位于螺旋输送机的前端，所述破碎机用于将盾构机排出的渣土先行破碎再通过所述螺旋输送机向外输送。

6.根据权利要求2-4任意一项所述的盾构机排渣系统，其特征在于，所述盾构机排渣系统还包括用于将渣土打碎的破碎机，所述破碎机通过排渣管路与所述泥浆环流箱箱体的排渣门连通，所述破碎机的输出端用于将泥浆排出，所述排浆口与所述排渣门为同一出口。

7.根据权利要求2-4任意一项所述的盾构机排渣系统，其特征在于，所述盾构机排渣系统还包括用于将渣土打碎的破碎机，所述破碎机通过排渣管路与所述泥浆环流箱箱体的排浆口连通，所述破碎机的输出端用于将泥浆排出，所述排浆口与所述排渣门为不同出口。

8.根据权利要求7所述的盾构机排渣系统，其特征在于，所述排浆口设置于所述泥浆环流箱箱体的侧壁上，所述排渣门设置于所述泥浆环流箱箱体的底部。

9.根据权利要求8所述的盾构机排渣系统，其特征在于，所述泥浆环流箱的箱体上还设置有用于对该箱体进行振动的振捣装置；所述振捣装置为附着式振捣器，用于贴设在所述泥浆环流箱的箱体上。

10.一种盾构机，包括盾体，其特征在于，还包括如权利要求1-9任意一项所述的盾构机排渣系统，所述盾构机排渣系统设置于所述盾体内。