CN108704851A - 一种用于隧道掘进机的砾石采石箱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于隧道掘进机的砾石采石箱，属于隧道掘进机技术领域。本发明针对现有隧道掘进机在砾石筛分的过程中，没有对混合包裹的砾石进行分散的问题，设计了一种用于隧道掘进机的砾石采石箱，通过筛网将箱体分区，每个筛分隔间的筛网孔径不一样，且从上至下依次减小。砾石从排石管道进入到箱体后，因为重力作用依次通过不同的筛分隔间，砾石的直径小于砾石时，则能通过该筛网所在筛分隔间，从上至下的进行筛分。在通过筛分隔间时，通过砾石分离机构的螺旋桨对砾石进行翻动，让其更加松散，不包裹在一起，从而更好的实现砾石的分离。

Description

一种用于隧道掘进机的砾石采石箱

技术领域

本发明涉及一种用于隧道掘进机的砾石采石箱，属于隧道掘进机技术领域。

背景技术

隧道掘进机，全名叫盾构隧道掘进机，是一种隧道掘进的专用工程机械，具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能，已广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程。

国家知识产权局于2013年03月13日公开了申请号为CN201220469413.0，名称为一种TBM掘进石渣再利用加工装置的发明专利，公开了一种TBM掘进石渣再利用加工装置，其包括泥沙筛分机、锤式碎石机、料分筛分机和分料池，泥沙筛分机出料口与锤式碎石机的入料口相连，锤式碎石机通过二次输送带与料分筛分机相连，料分筛分机下部设置有料分池，泥沙筛分机通过一次输送带与振动给料机相连，泥沙筛分机和料分筛分机上设置有一次喷水冲洗装置和二次喷水冲洗装置，一次喷水冲洗装置和二次喷水冲洗装置通过管道与设置在污水池中的水泵相连。该发明可以同时解决隧道掘进机工作时产生石渣难于处理和隧道施工需要混凝土骨料的问题，其将废弃石渣在加工再利用，成本低，利于环保，解决了料源缺乏、运输距离长和成本高的问题。这也是目前环保再利用的一个趋势。

国家知识产权局于2016年01月27日公开了申请号为CN201520685300.8，名称为应用于隧道掘进机的污水箱的发明专利，公开了一种应用于隧道掘进机的污水箱，包括箱体，所述的箱体内形成三个依次连通的过滤腔室，分别为第一过滤腔室、第二过滤腔室和第三过滤腔室，该第一过滤腔室与箱体的进水口相对应，所述的第二过滤腔室位于第一过滤腔室的底部，该第三过滤腔室位于第二过滤腔室的一侧；在第一过滤腔室和第二过滤腔室的底部均设置有排污口。

国家知识产权局于2017年02月22日公开了申请号为CN201620863946.5，名称为一种用于泥水平衡盾构机的砾石采石箱系统的发明专利，公开了一种用于泥水平衡盾构机的砾石采石箱系统，包括排浆管道、用于排出砾石的排石管道，所述排石管道与排浆管道连通，所述排石管道与排浆管道连通的位置位于所述排浆管道的上壁；所述排浆管道与排石管道连通的位置设置有分隔板，所述分隔板上设置有若干使得泥浆通过的通孔；所述排石管道上设置有第一闸阀。该发明在排浆管道上设置分隔板，使得体积较小的泥浆能进入排浆管道，体积较大的砾石进入排石管道，排石管道上设置第一闸阀，关闭第一闸阀能取走砾石，泥水平衡盾构机仍正常工作，泥浆通过排浆管道排出，实现了泥浆与较大砾石的自动分离，保证了施工工期，确保了泥浆的有效分离，能高效回收利用，节省资源，降低施工成本。

上述专利通过多级过滤来处理污水中的大径砾石和泥沙，但是在实际的过滤过程中，大径砾石和泥沙混杂在一起，直接通过三级过滤，大小不同的大径砾石和泥沙不能进行很好的过滤。例如直径10cm和直径5cm的砾石混合在一起通过孔径为8cm的过滤网，理想状态是所有的直径5cm的砾石都通过。但是由于砾石混合，相互之间包裹或者附着，直径5cm的砾石通过孔径为8cm的过滤网的数量被降低，一部分会与直径10cm的砾石停留在过滤网之上。

目前，用于隧道掘进机的砾石采石箱在进行污水处理的同时，过滤得到的泥沙可作为混凝土骨料等进行利用，提高污水处理过程中砾石的准确筛分，十分有必要。

发明内容

本发明旨在解决砾石采石箱过滤时考虑大径砾石和泥沙之间的包裹和粘合，不能将大小不同的砾石进行准确筛分的问题。本发明提出了一种用于隧道掘进机的砾石采石箱，在筛分之前先对混合包裹的砾石进行分散，然后再进行筛分。能够提高对污水中的大径砾石和泥沙大小的筛分准确性，大小筛分后的砾石可以直接用作混凝土骨料或者其他方面，不再需要单独再进行砾石分级筛分。

为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：

一种用于隧道掘进机的砾石采石箱，包括箱体，该箱体设置成长方体。

箱体顶部设置有排石管道，需要筛分的砾石从排石管道进入到箱体内部。排石管道倾斜或者竖直设置，需要筛分的砾石间断地进入到箱体内部。

箱体内部从上至下依次设置有多个孔径依次减小的筛网；将箱体从上至下分隔成多个筛分隔间。筛网的孔径大小为1～5cm之间，本发明适用于孔径较小的砾石筛分，孔径太大的需要先进行破碎后再通过本发明进行筛分，防止给筛网带来太大的压力。

每个筛分隔间内均设置有砾石分离机构，砾石分离机构包括多个螺旋桨，螺旋桨的两端分别连接在筛分隔间的侧壁。

优选地，本发明箱体内部包括三个筛分隔间，砾石分离机构还包括注水管；每个筛分隔间的侧壁均设置有注水管。注水管用以向晒分隔间内部喷水，让砾石之间的包裹、混杂减少，辅助将其进行分离和搅拌，便于筛分准确性的提高。

本发明箱体的侧壁上设置有筛网安装槽；筛网安装槽为两个平行的金属块，金属块分别垂直侧壁，且金属块之间设置有用以放置筛网的空隙。筛分隔间的侧壁设置有隔间门，隔间门的内壁也设置有筛网安装槽。打开筛分隔间，可将卡在筛网安装槽内的筛网向外拉，从而将筛网上的砾石取出，便于下一轮的筛分。同时，可以对筛网进行更换。

本发明螺旋桨连接箱体外部的驱动机构，驱动机构为手动驱动机构或者电动驱动机构。一方面，螺栓桨可以连接手动的摇杆来使其转动，从而对筛分隔间内部的砾石进行分离、混合，另一方面，螺旋桨可以连接电机进行驱动，其旋转方式和驱动原理为现有技术中本领域人员所熟知的技术。

本发明箱体底部设置有废水收集箱，废水收集箱连接注水管。注水管喷出的水因为重力原因一部分掉落到箱体底部的废水收集箱内，然后连接注水管，通过增压泵将其再次经注水管喷向筛分隔间内部，从而实现对水的循环利用。也可以选用其他方式加压。

本发明带来的有益效果有：

（一）本发明针对现有隧道掘进机在砾石筛分的过程中，没有对混合包裹的砾石进行分散的问题，设计了一种用于隧道掘进机的砾石采石箱，通过筛网将箱体分区，每个筛分隔间的筛网孔径不一样，且从上至下依次减小。砾石从排石管道进入到箱体后，因为重力作用依次通过不同的筛分隔间，砾石的直径小于砾石时，则能通过该筛网所在筛分隔间，从上至下的进行筛分。在通过筛分隔间时，通过砾石分离机构的螺旋桨对砾石进行翻动，让其更加松散，不包裹在一起，从而更好的实现砾石的分离。

（二）本发明设置三个筛分隔间，因为本发明针对的是直径为1～5cm的砾石，将砾石分为三个等级可以满足回收使用的需要。三个筛分隔间的筛网孔径可以设置为5cm、3cm和1cm，也可以根据需要进行选择和自由搭配。注水管辅助进行砾石的分离，还可以清洗砾石上的泥土。注水管穿过侧壁进入到筛分隔间内，设置在上一筛分隔间的筛网下方，从上至下的注水。

（三）本发明的通过筛网安装槽来放置筛网，金属块焊接在侧壁上，筛网的形状与箱体的横截面一样，筛网的边缘放置在金属块之间的空隙中，使其固定。金属块的宽度适当增宽，用以保证筛网的牢固性。在金属块上的砾石通过砾石分离机构也可渐渐进入到筛网所在位置，进行分离后筛分。

（四）本发明的螺旋桨连接箱体外部的驱动机构，其驱动方式为现有的，其连接方式可以自行选择，只要能够让螺旋桨转动即可。驱动机构设置在箱体外部，可以减少损坏，同时更加便于维修和控制。

（五）本发明的筛分隔间设置一隔间门，隔间门用以将筛分好的砾石，以及跟换筛网，还有其他的情况下使用。

（六）本发明通过设置废水收集箱来收集使用过的废水，废水通过加压或者其他方式将其通过注水管再次注入到对应的筛分隔间。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为螺旋桨的示意图。

图3为筛网安装槽的示意图。

图4为隔间门的示意图。

图5为隔间门的安装示意图。

图6为隔间门的又一安装示意图。

其中，1、箱体，2、排石管道，3、筛网，4、筛分隔间，5、螺旋桨，6、注水管，7、筛网安装槽，8、金属块，9、隔间门，10、驱动机构，11、废水收集箱，12、增压泵。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

一种用于隧道掘进机的砾石采石箱，包括箱体1，所述箱体1顶部设置有排石管道2。

排石管道2将需要筛分的砾石输送进入到箱体1内部，箱体1内部从上至下依次设置有多个孔径依次减小的筛网3；所述筛网3将所述箱体1从上至下分隔成多个筛分隔间4。砾石根据粒径大小能够通过不同筛分隔间4内不同的筛网3，从而实现砾石的筛分。

本发明为了减小砾石之间的附着、包裹等，在每个筛分隔间4内均设置有砾石分离机构对砾石进行搅动、分离，让砾石能够最大限度地通过能够通过的筛网3，提高筛分效率。

本发明砾石分离机构包括多个螺旋桨5，螺旋桨5的两端分别连接在所述筛分隔间4的侧壁。这样可以减少螺旋桨5的压力，相对只有一端连接在侧壁上，两端分别连接在侧壁上，能够让螺旋桨5的固定更加稳定。

实施例2

一种用于隧道掘进机的砾石采石箱，包括箱体1，箱体1顶部设置有排石管道2，箱体1内部从上至下依次设置有多个孔径依次减小的筛网3；筛网3将箱体1从上至下分隔成多个筛分隔间4；每个筛分隔间4内均设置有砾石分离机构，砾石分离机构包括多个螺旋桨5，螺旋桨5的两端分别连接在筛分隔间4的侧壁。箱体1内部包括三个筛分隔间4，每个筛分隔间4的侧壁均设置有注水管6。

本发明的筛分隔间4指的是一个筛网3与其上方箱体1空间所组成的区间。

本发明的箱体1和排石管道2可采用不锈钢制成，也可采用其他强度较高的金属制成。箱体1和排石管道2可以为一体成型，也可以同过焊接、螺栓连接或者其他连接方式进行连接。

本发明的筛网3采用的是金属制成的筛网3，主要是考虑到强度和金属制品的来源广泛。筛网3放置在筛网安装槽7中，筛网安装槽7为两个平行的金属块8，金属块8分别垂直侧壁，金属块8之间设置有用以放置筛网3的空隙。筛网安装槽7设置在三个侧壁上，另一个侧壁上连接的是隔间门9。隔间门9向外或者向上打开，隔间门9上也设置有筛网安装槽7，筛网3与隔间门9接触的那一条边，卡合在隔间门9上的筛网安装槽7上。因为筛网安装槽7的设置，筛网3与侧壁之间的间隙能够得到有效控制。

进一步地，本发明的砾石分离机构还可以包括其他的搅动机构或者吹风机构，搅动机构能够将砾石分离，吹风机构也可以让砾石之间分离的更加完全，减少没有筛分完全的几率。

螺旋桨5连接箱体1外部的驱动机构10，驱动机构10为手动驱动机构或者电动驱动机构。螺旋桨5可以为实心结构，也可以选择空心结构，采用高强度的金属或者其他材料制成。

手动驱动机构可以选择L形的摇杆，或者其他可带动螺旋桨5旋转的机构，通过人力来旋转。

电动驱动机构可以选择所有能带动螺旋桨5转动的驱动机构10，无论是往复转动，还是90°转动还是360°转动都可实现对砾石的分散。

具体可为：鼎机电动执行器 90度旋转电动驱动器UM2-1-17-AC110。

还可以为：安川YASKAWA伺服电机驱动器旋转形式 SGMJV 形状规格σ- v系列。

箱体1底部设置有废水收集箱11，废水收集箱11连接注水管6。该废水收集箱11与箱体1采用重叠的方式连接,或者采用一体成型的方式,或者采用焊接的方式。废水收集箱11通过螺旋连接或者焊接连接注水管6，其他方式连接注水管6亦可。注水管6喷水的方式为现有的方式，通过水管增压泵12或者其他加压的方式让水管内的水喷向筛分隔间4内。注水管6设置有水龙头，手动扭开水龙头可以让水进入到筛分隔间4，关闭后不再注水。注水量可以随意调节，水的作用主要是辅助分散砾石。

本发明的隔间门9可以向上推，如图5所示。

本发明的隔间门9都可以采用绞接的方式连接在箱体1的侧壁，如图6所示的方式打开。

以上，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于隧道掘进机的砾石采石箱，包括箱体（1），所述箱体（1）顶部设置有排石管道（2），其特征在于：所述箱体（1）内部从上至下依次设置有多个孔径依次减小的筛网（3）；所述筛网（3）将所述箱体（1）从上至下分隔成多个筛分隔间（4）；每个筛分隔间（4）内均设置有砾石分离机构，所述砾石分离机构包括多个螺旋桨（5），所述螺旋桨（5）的两端分别连接在所述筛分隔间（4）的侧壁。

2.如权利要求1所述的用于隧道掘进机的砾石采石箱，其特征在于：所述箱体（1）内部包括三个筛分隔间（4）；所述砾石分离机构还包括注水管（6）；每个筛分隔间（4）的侧壁均设置有注水管（6）。

3.如权利要求1所述的用于隧道掘进机的砾石采石箱，其特征在于：所述箱体（1）的侧壁上设置有筛网安装槽（7）；每一侧壁上的筛网安装槽（7）均包括两个平行的金属块（8），所述金属块（8）分别垂直所述侧壁，且金属块（8）之间设置有用以放置筛网（3）的空隙。

4.如权利要求1所述的用于隧道掘进机的砾石采石箱，其特征在于：所述螺旋桨（5）连接箱体（1）外部的驱动机构（10），所述驱动机构（10）为手动驱动机构或者电动驱动机构。

5.如权利要求1所述的用于隧道掘进机的砾石采石箱，其特征在于：所述筛分隔间（4）的侧壁设置有隔间门（9），所述隔间门（9）的内壁也设置有筛网安装槽（7）。

6.如权利要求1所述的用于隧道掘进机的砾石采石箱，其特征在于：所述箱体（1）底部设置有废水收集箱（11），所述废水收集箱（11）连接注水管（6）。