CN109876507A - 泥水平衡盾构装置及用于泥水平衡盾构装置的滤渣装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种泥水平衡盾构装置及用于泥水平衡盾构装置的滤渣装置。滤渣装置包括外壳,外壳上开设有渣浆入口、清渣口和泥浆出口;外壳中固定设有用于筛分渣石的格栅网,格栅网的筛分入口侧与清渣口、渣浆入口连通,格栅网的筛分出口侧与泥浆出口连通;外壳中位于格栅网的筛分入口侧还设有螺旋轴,螺旋轴连接于驱动机构,驱动机构能够驱动螺旋轴转动,以使螺旋轴朝向清渣口推动格栅网筛分入口侧的物料。通过螺旋轴的转动可以使格栅网中的渣浆保持在运动状态,可以降低渣浆与格栅网粘附的可能性,能够有效避免渣浆堵塞格栅网;同时,由于螺旋轴的螺旋叶片具有推进作用,有利于提高清渣效率,实现自动出渣。
Description
技术领域
本发明涉及隧道盾构机掘进施工技术领域,特别涉及一种泥水平衡盾构装置及用于泥水平衡盾构装置的滤渣装置
背景技术
随着盾构施工技术的发展,盾构掘进机中的泥水盾构以其优良的压力控制性能,在过江、过海及对沉降有较高要求的隧道工程中得到普遍应用。而泥水盾构施工特点,决定了其在掘进过程中对渣浆的特殊要求,其中对渣块粒径的要求尤为苛刻。
目前在实际掘进施工中,为了防止较大粒径渣块堵塞后续排浆管路、损坏排浆泵等,均进行了采石滤渣操作,传统采用的是内置固定格栅网式采石箱,由于格栅网固定不动,在粘度大的渣浆中难以对渣石进行筛分,容易导致采石箱自身格栅堵塞,且渣石需要人工从固定不动的格栅网上清出,影响排浆及施工效率。
因此,如何提供降低格栅网堵塞的可能性,提高清渣效率,是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的是提供一种用于泥水平衡盾构装置的滤渣装置,能够降低格栅网堵塞的可能性,提高清渣效率。本发明的另一目的是提供一种包括上述滤渣装置的泥水平衡盾构装置,能够降低格栅网堵塞的可能性,提高清渣效率。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种用于泥水平衡盾构装置的滤渣装置,包括外壳,所述外壳上开设有渣浆入口、清渣口和泥浆出口;所述外壳中固定设有用于筛分渣石的格栅网,所述格栅网的筛分入口侧与所述清渣口、所述渣浆入口连通,所述格栅网的筛分出口侧与所述泥浆出口连通;所述外壳中位于所述格栅网的筛分入口侧还设有螺旋轴,所述螺旋轴连接于驱动机构,所述驱动机构能够驱动所述螺旋轴转动,以使所述螺旋轴朝向所述清渣口推动所述格栅网筛分入口侧的物料。
优选地,所述格栅网为轴向上两端开口的筒状结构,且一端用于渣浆进入,另一端用于所述格栅网内的渣石排出,所述螺旋轴的螺旋叶片的外缘与所述格栅网存在相贴合的部分。
优选地,所述外壳内在轴向上的第一端设有限位板,所述限位板固定于所述外壳与所述格栅网之间,且所述限位板与所述外壳之间形成暂存凹槽;所述清渣口与所述泥浆出口均设于所述外壳的所述第一端,所述清渣口与所述泥浆出口分别设置在所述限位板的两侧,所述格栅网筛分入口侧流出的物料能够经所述暂存凹槽进入所述清渣口。
优选地,所述格栅网与所述外壳之间固定设有防转板,所述防转板上两个平行的侧面与所述外壳内壁上两个平行的壁面部分对应贴合,以避免所述格栅网转动。
优选地,所述格栅网的筛分出口侧设有泥浆导向板,所述泥浆导向板能够利用重力将筛出的泥浆导向所述泥浆出口。
优选地,所述格栅网与所述清渣口之间设有渣石导向板,所述渣石导向板能够利用重力将筛出的渣石导向所述清渣口。
优选地,所述清渣口的轴心线垂直于所述泥浆出口的轴心线。
优选地,所述外壳上设有观察窗。
优选地,所述外壳包括外壳底座和可拆卸固定于所述外壳底座的外壳顶盖,所述外壳底座与所述外壳顶盖之间形成所述外壳的内部空间。
一种泥水平衡盾构装置,包括如上述任一项所述的滤渣装置。
本发明提供的用于泥水平衡盾构装置的滤渣装置,包括外壳,外壳上开设有渣浆入口、清渣口和泥浆出口;外壳中固定设有用于筛分渣石的格栅网,格栅网的筛分入口侧与清渣口、渣浆入口连通,格栅网的筛分出口侧与泥浆出口连通;外壳中位于格栅网的筛分入口侧还设有螺旋轴,螺旋轴连接于驱动机构,驱动机构能够驱动螺旋轴转动,以使螺旋轴朝向清渣口推动格栅网筛分入口侧的物料。
通过螺旋轴的转动可以使格栅网中的渣浆保持在运动状态,可以降低渣浆与格栅网粘附的可能性,能够有效避免渣浆堵塞格栅网,很好地解决了传统滤渣装置自身易堵塞的问题;同时,由于螺旋轴的螺旋叶片具有推进作用,螺旋轴在转动过程中可以将留在格栅网筛分入口侧的渣石由渣浆入口朝向清渣口推动,无需不定时人工开仓清渣,有利于提高清渣效率,实现自动出渣,满足采石清渣要求,同时,不会影响盾构正常掘进,有利于提高盾构效率。
本发明提供的包括上述滤渣装置的泥水平衡盾构装置,能够降低格栅网堵塞的可能性,提高清渣效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1示意性显示了本发明的用于泥水平衡盾构装置的滤渣装置的轴侧结构示意图;
图2示意性显示了本发明的用于泥水平衡盾构装置的滤渣装置的侧视图;
图3为图2的A-A剖视示意图;
图4示意性显示了本发明的用于泥水平衡盾构装置的滤渣装置的外壳底座结构示意图,虚线为透视部分的结构;
图5为图4的B-B剖视示意图;
图6示意性显示了本发明的用于泥水平衡盾构装置的滤渣装置的外壳底座的俯视示意图;
图7示意性显示了本发明的用于泥水平衡盾构装置的滤渣装置的外壳顶盖的结构示意图;
图8示意性显示了本发明的用于泥水平衡盾构装置的滤渣装置的格栅网的结构示意图;
图9示意性显示了本发明的用于泥水平衡盾构装置的滤渣装置的螺旋轴的结构示意图;
图10示意性显示了本发明的用于泥水平衡盾构装置的滤渣装置的渣浆流向示意图,实心箭头为泥浆的流向,空心箭头为渣石的流向,虚线为透视部分的结构。
图1至图10中:
1-外壳,11-观察窗,12-外壳顶盖,13-外壳底座,14-螺栓组,15-轴承下安装座,16-限位板,17-泥浆导向板,18-定位环,19-渣石导向板,110-定位槽,111-轴承上安装座,112-第一侧板,113-第二侧板,114-第三侧板,2-渣浆入口管,3-泥浆出口管,4-格栅网,41-格栅网端板,42-钢管,43-格栅网环板,44-防转板,5-渣石出口管,6-驱动机构,61-驱动电机,62-联轴器,7-螺旋轴,71-螺旋叶片,72-中心轴,8-支撑装置。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明的核心是提供一种用于泥水平衡盾构装置的滤渣装置,能够降低格栅网堵塞的可能性,提高清渣效率。本发明的另一核心是提供一种包括上述滤渣装置的泥水平衡盾构装置,能够降低格栅网堵塞的可能性,提高清渣效率。
在本发明的描述中,需要说明的是,上、下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,轴向、周向、径向以螺旋轴的旋转轴心线为基准。
本发明所提供用于泥水平衡盾构装置的滤渣装置的一种具体实施例中,请参考图1至图10,包括外壳1,外壳1上开设有渣浆入口、清渣口和泥浆出口。可选地,渣浆入口上可以对接有渣浆入口管2,泥浆出口可以对接有泥浆出口管3,清渣口上可以对接有渣石出口管5。
外壳1中固定设有用于筛分渣石的格栅网4。格栅网4的筛分入口侧与清渣口、渣浆入口连通,格栅网4的筛分出口侧与泥浆出口连通。格栅网4上设有用于进行筛分的网格,待筛分的渣浆进入格栅网4的筛分入口侧,较大的渣石因不能通过格栅网4的网格而留在格栅网4的筛分入口侧,泥浆和/或较小的渣石通过格栅网4的网格后进入格栅网4的筛分出口侧。
外壳1中位于格栅网4的筛分入口侧还设有螺旋轴7。螺旋轴7连接于驱动机构6,驱动机构6能够驱动螺旋轴7转动,以使螺旋轴7朝向清渣口推动格栅网4筛分入口侧的物料。
其中,可选地,驱动机构6可以为驱动电机61,驱动电机61的输出轴固定连接螺旋轴7的中心轴72。当然,驱动机构6还可以为液压缸或者其他驱动装置。另外,根据需要,驱动机构6可以设置在螺旋轴7的任意一端。
其中,可选地,格栅网4具体可以包括格栅网端板41、钢管42和格栅网环板43。如图8所示,格栅网端板41为环形结构,若干个钢管42按圆周布置焊接在格栅网端板41上,钢管42具体可以为等径高强度钢管42,然后,格栅网环板43焊接在钢管42外侧,在满足格栅网4强度的同时可以实现格栅网4的轻量化。
滤渣装置具体可以用于泥水平衡盾构装置,具体可以用于施工时排浆管路滤石清渣的施工工艺。掘进时,通过格栅网4上的网格来对渣浆中较大粒径的渣石进行过滤筛分,如图10所示,泥浆会排出格栅网4的筛分出口侧,而较大粒径的渣石会留在格栅网4筛分入口侧。
通过螺旋轴7的转动可以使格栅网4中的渣浆保持在运动状态,可以降低渣浆与格栅网4粘附的可能性,能够有效避免渣浆堵塞格栅网4,很好地解决了传统滤渣装置自身易堵塞的问题;同时,由于螺旋轴7的螺旋叶片71具有推进作用,螺旋轴7在转动过程中可以将留在格栅网4筛分入口侧的渣石由渣浆入口朝向清渣口推动,无需不定时人工开仓清渣,有利于提高清渣效率,实现自动出渣,满足采石清渣要求,同时,不会影响盾构正常掘进,有利于提高盾构效率。
在上述实施例的基础上,如图8所示,格栅网4具体可以为轴向上两端开口的筒状结构,且一端用于渣浆进入,另一端用于格栅网4内的渣石排出。将格栅网4设置为筒状结构,可以对待筛分的渣浆或者筛分后的渣石的位置进行约束。在该实施例中,格栅网4的筛分入口侧即为格栅网4的筒内侧,格栅网4的筛分出口侧即为格栅网4的筒外侧。其中,在实际使用时,轴向大体沿水平方向,格栅网4主要由其底部筛分出泥浆。
其中,格栅网4的径向截面可以为椭圆形、圆形或者其他形状。
其中,优选地,螺旋轴7的螺旋叶片71的外缘与格栅网4存在相贴合的部分,该贴合部分的存在可以使螺旋叶片71能够在转动过程中直接刮下格栅网4内壁上附着的渣浆。其中,当格栅网4的径向截面为圆形时,螺旋叶片71的外缘可以对应设置,能够实现螺旋叶片71的外缘处处与格栅网4贴合,且不影响螺旋轴7的正常转动。
当然,在其他实施例中,格栅网4还可以为平板状或者其他形状。
在上述任一实施例的基础上,外壳1内在轴向上的第一端可以设置限位板16,限位板16固定在外壳1与格栅网4之间。如图4和图5所示,限位板16与外壳1之间形成暂存凹槽。清渣口与泥浆出口均设于外壳1的第一端,清渣口与泥浆出口分别设置在限位板16的两侧,格栅网4筛分入口侧流出的物料能够经暂存凹槽进入清渣口。另外,渣浆入口设置在外壳1轴向上的第二端。
由于限位板16的阻挡,格栅网4筛分入口侧流出的渣石等物料排出后不会流入格栅网4的筛分出口侧与泥浆混在一起,可以进一步改善渣石和泥浆的隔离效果。另外,限位板16可以对格栅网4起到支撑与定位作用。在使用过程中,限位板16的顶端固定支撑于格栅网4的底端。
其中,各部件轴向上的第一端为同一端,各部件轴向上的第二端为同一端。
优选地,限位板16可以为非镂空的板状结构。
其中,可选地,格栅网4轴向上的第一端可以由限位板16进行定位,第二端可以通过设置在外壳1中的定位环18进行定位。
其中,可选地,外壳1轴向上的第一端可以包括阶梯形板,阶梯形板包括依次连接的垂直于轴向的第一侧板112、平行于轴向的第二侧板113和垂直于轴向的第三侧板114,第二侧板113与限位板16连接,且第一侧板112、第二侧板113与限位板16之间的空间形成暂存凹槽,第一侧板112与外壳1第二端的轴向距离大于第三侧板114与外壳1第二端的轴向距离。通过阶梯板的设置,可以减少外壳1的占用空间。
在上述实施例的基础上,格栅网4与外壳1之间可以固定设置防转板44,防转板44上两个平行的侧面与外壳1内壁上两个平行的壁面部分对应贴合,则防转板44相对于外壳1没有转动自由度,可以避免格栅网4转动,从而有效防止格栅网4随螺旋轴7转动。
其中,可选地,该防转板44可以固定在限位板16上。
在上述实施例的基础上,格栅网4的筛分出口侧可以设置泥浆导向板17,泥浆导向板17能够利用重力将筛出的泥浆导向泥浆出口。
如图3、图4所示,在使用时,轴向大体为水平方向,泥浆导向板17呈倾斜状态,其靠近渣浆入口的一端为高位端,其靠近泥浆出口的一端为低位端。该泥浆导向板17可以对从格栅网4排下的泥浆以及小颗粒渣石等物料进行导向,有利于泥浆快速排出泥浆出口,可以有效避免泥浆在外壳1内部堆积。另外,在泥浆出口上的泥浆出口管3外侧通常还配套设有泥浆泵以及排浆管路等设施。
可选地,泥浆导向板17可以为单独设置在外壳1内部的板件,还可以为构成外壳1的一部分。
在上述实施例的基础上,格栅网4与清渣口之间还可以设置渣石导向板19,渣石导向板19能够利用重力将筛出的渣石导向清渣口。如图5所示,在使用时,轴向大体为水平方向,渣石导向板19靠近清渣口的一端为低位端。渣石导向板19能够在清渣口与格栅网4之间进行导向,以使渣石快速从清渣口排出,可以有效避免渣石在外壳1内部堆积。
其中,渣石导向板19的倾斜方向可以根据出渣口的具体位置进行设置,只要保证使用时低位端靠近清渣口即可。
其中,渣石出口管5后可以进一步设置有渣石清排等辅助设施。使用时,渣石出口管5可以保持倾斜,且远离清渣口的一端为低位端。
其中,可选地,渣石导向板19可以为单独设置在外壳1内部的板件,也可以为构成外壳1的一部分,渣石导向板19具体可以直接设置为第二侧板113。
在上述任一实施例的基础上,清渣口的轴心线与泥浆出口的轴心线可以垂直设置。另外,将清渣口与泥浆出口错位设置,有利于节省滤渣装置所占用的空间,便于筛分后的泥浆与渣石的收集。
更具体地,如图5和图6所示,此时,渣石导向板19平行于格栅网4的轴向,渣石导向板19远离清渣口的一端为高位端,靠近清渣口的一端为低位端。更具体地,在轴向上,渣石导向板19可以一端固定于限位板16,而另一端固定于外壳1,通过外壳1、渣石导向板19与限位板16限定出渣石暂存的空间。当然,在其他实施例中,清渣口与泥浆出口的轴心可以大体平行,使用时,渣石导向板19靠近格栅网4的一端为高位端,靠近清渣口的一端为低位端。
在上述实施例的基础上,外壳1上还可以设置观察窗11。在该滤渣装置工作时,工作人员可对外壳1内部进行实时观测。其中,观察窗11的位置与数量可以根据实际需要进行设置。
在上述实施例的基础上,外壳1具体可以包括外壳底座13和可拆卸固定于外壳底座13的外壳顶盖12,外壳底座13与外壳顶盖12之间即形成外壳1的内部空间,便于格栅网4等部件与外壳1的装配。优选地,为了安装螺旋轴7,外壳顶盖12与外壳底座13的结合面可以设置相配合的轴承上安装座111和轴承下安装座15。
在上述实施例的基础上,该滤渣装置还可以包括用于支撑在外壳1底部的支撑装置8,支撑装置8与外壳1连接,支撑装置8具体可以为由若干个杆体连接形成的支撑架。
本实施例所提供用于泥水平衡盾构装置的滤渣装置在工作时,启动驱动电机61使螺旋轴7转动,开挖舱排来的渣浆经渣浆入口进入滤渣装置中,小颗粒渣石及泥浆通过格栅网4落到泥浆导向板17上,最后由泥浆出口管3排出;较大粒径的渣石在转动的螺旋轴7的推动下,先被排到渣石导向板19上,经渣石导向板19导向后进入渣石出口管5后被排出,最终由渣石清排等辅助设施排走渣石。
除了上述用于泥水平衡盾构装置的滤渣装置,本发明还提供了一种泥水平衡盾构装置,该泥水平衡盾构装置包括滤渣装置,具体可以为以上任一实施例中提供的滤渣装置,有益效果可以相应参考以上各个实施例。该泥水平衡盾构装置的其他各部分的结构请参考现有技术,本文不再赘述。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
以上对本发明所提供的泥水平衡盾构装置及用于泥水平衡盾构装置的滤渣装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种用于泥水平衡盾构装置的滤渣装置,其特征在于,包括外壳(1),所述外壳(1)上开设有渣浆入口、清渣口和泥浆出口;所述外壳(1)中固定设有用于筛分渣石的格栅网(4),所述格栅网(4)的筛分入口侧与所述清渣口、所述渣浆入口连通,所述格栅网(4)的筛分出口侧与所述泥浆出口连通;所述外壳(1)中位于所述格栅网(4)的筛分入口侧还设有螺旋轴(7),所述螺旋轴(7)连接于驱动机构(6),所述驱动机构(6)能够驱动所述螺旋轴(7)转动,以使所述螺旋轴(7)朝向所述清渣口推动所述格栅网(4)筛分入口侧的物料。
2.根据权利要求1所述的滤渣装置,其特征在于,所述格栅网(4)为轴向上两端开口的筒状结构,且一端用于渣浆进入,另一端用于所述格栅网(4)内的渣石排出,所述螺旋轴(7)的螺旋叶片(71)的外缘与所述格栅网(4)存在相贴合的部分。
3.根据权利要求1所述的滤渣装置,其特征在于,所述外壳(1)内在轴向上的第一端设有限位板(16),所述限位板(16)固定于所述外壳(1)与所述格栅网(4)之间,且所述限位板(16)与所述外壳(1)之间形成暂存凹槽;所述清渣口与所述泥浆出口均设于所述外壳(1)的所述第一端,所述清渣口与所述泥浆出口分别设置在所述限位板(16)的两侧,所述格栅网(4)筛分入口侧流出的物料能够经所述暂存凹槽进入所述清渣口。
4.根据权利要求1所述的滤渣装置,其特征在于,所述格栅网(4)与所述外壳(1)之间固定设有防转板(44),所述防转板(44)上两个平行的侧面与所述外壳(1)内壁上两个平行的壁面部分对应贴合,以避免所述格栅网(4)转动。
5.根据权利要求1所述的滤渣装置,其特征在于,所述格栅网(4)的筛分出口侧设有泥浆导向板(17),所述泥浆导向板(17)能够利用重力将筛出的泥浆导向所述泥浆出口。
6.根据权利要求1所述的滤渣装置,其特征在于,所述格栅网(4)与所述清渣口之间设有渣石导向板(19),所述渣石导向板(19)能够利用重力将筛出的渣石导向所述清渣口。
7.根据权利要求1至6任一项所述的滤渣装置,其特征在于,所述清渣口的轴心线垂直于所述泥浆出口的轴心线。
8.根据权利要求1至6任一项所述的滤渣装置,其特征在于,所述外壳(1)上设有观察窗(11)。
9.根据权利要求1至6任一项所述的滤渣装置,其特征在于,所述外壳(1)包括外壳底座(13)和可拆卸固定于所述外壳底座(13)的外壳顶盖(12),所述外壳底座(13)与所述外壳顶盖(12)之间形成所述外壳(1)的内部空间。
10.一种泥水平衡盾构装置,其特征在于,包括权利要求1至9任一项所述的滤渣装置。
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