CN110541719B - 一种地铁盾构施工输料装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及地铁盾构施工技术领域，具体为一种地铁盾构施工输料装置，包括第一螺旋送料器、沉降桶、第二螺旋送料器、破碎装置与搅拌装置，所述沉降桶底部连接有出料筒，所述出料筒的前后两个内壁之间连接有凹槽，所述凹槽底部设置有两个活动杆，所述活动杆顶部连接有活塞头，两个所述活动杆之间设置有气缸，活塞头内设置有第一隔离室与第二隔离室，第一隔离室内设置有第一活动板，第一活动板两端通过扭簧连接有第二活动板，第一活动板底部连接有伸缩杆，伸缩杆贯穿活塞头与气缸连接，气缸能够带动伸缩杆上下运动，从而第一活动板与第二活动板能够对大块的物料进行推动，有效解决了大块物料堆积在粗料出口的问题。

Description

一种地铁盾构施工输料装置
技术领域
本发明涉及地铁盾构施工技术领域，具体为一种地铁盾构施工输料装置。
背景技术
盾构法是一项综合性的施工技术。盾构法施工的主要内容是：先在隧道某段的一端建造竖井或基坑，以供盾构安装就位。盾构从竖井或基坑的墙壁预留孔处出发，在地层中沿着设计轴线，向另一竖井或基坑的设计预留孔洞推进。盾构是一个能支承地层压力，又能在地层中推进的圆形的钢筒结构，其直径稍大于隧道衬砌的直径，在钢筒的前面设置各种类型的支撑和开挖土体的装置，在钢筒中段周圈内安装顶进所需的千斤顶，钢筒尾部是具有一定空间的壳体，在盾尾内可以安置数环拼成的隧道衬砌环。盾构每推进一环距离，就在盾尾支护下拼装一环衬砌，并及时向盾尾后面的衬砌环外周的空隙中压注浆体，以防止隧道及地面下沉，同时在盾构推进过程中不断从开挖面排出泥土。地铁盾构施工中压注的浆体成分以砂子、石子、水泥、煤粉灰、和膨润土为主，这些材料需要搅拌后送进盾构管道内，由自动输料装置完成。
现有的地铁盾构施工的送料装置，砂子、石子、水泥、煤粉灰、和膨润土的搅拌不均匀，且在对物料进行搅拌时，存在着物料凝结起块的问题，从而导致了物料的难以搅拌、搅拌不均以及搅拌质量不佳，现有的专利先将凝结起块的物料及大块的物料破碎，然后在搅拌桶内充分搅拌，但是如果物料内包含有大块的沙石颗粒，这些大块的沙石颗粒沉降在沉降桶底部，固然会给活塞头向下的压力，使得活塞头向下运动打开粗料出口，但是活塞头的下降距离是有限的，当活塞头下降到最低端的时候，粗料出口最大，一旦这些大块的沙石颗粒卡在活塞头与挡板之间，物料不能从粗料出口流出，就会在沉降桶内不断的积累，导致沉降桶内压力增大，第一进料口进不去物料，进而导致整个装置停止运行。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种地铁盾构施工输料装置，通过气缸带动伸缩杆，伸缩杆带动第一活动板在活塞头与挡板之间往复运动，对堆积大块物料进行压迫和粉碎，同时第二活动板在扭簧的作用下伸展，对周围的大块物料起到推动作用，从而解决了大块物料在活塞头和挡板之间堵塞的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种地铁盾构施工输料装置，包括第一螺旋送料器、沉降桶、第二螺旋送料器、破碎装置与搅拌装置，所述第一螺旋送料器底部一侧设置有第一出料口，所述第一出料口底部于所述沉降桶通过出料管连接，所述沉降桶底部设置有粗料出口，所述粗料出口周围设置有挡板，所述沉降桶底部连接有出料筒，且所述出料筒的前后两个内壁之间连接有凹槽，所述凹槽底部设置有两个活动杆，所述两个活动杆顶部连接有活塞头，所述两个活动杆外侧套设有弹簧，所述弹簧设于所述凹槽内底部与所述活塞头底部之间，所述两个活动杆之间设置有气缸；
所述活塞头顶端设置有第一隔离室，所述第一隔离室内设置有第一活动板，所述第一活动板底端连接有伸缩杆，所述活塞头内部设置有第二隔离室，所述伸缩杆底端贯穿所述第一隔离室与第二隔离室并延伸出所述活塞头底端，所述伸缩杆的延伸端与所述气缸的输出端连接，所述第一活动板两端设置有第二活动板，所述第二活动板与所述第一活动板通过扭簧连接，所述第一活动板为中空结构，所述第一活动板内设置有斜板，所述伸缩杆为中空结构，所述伸缩杆顶端与所述第一活动板连通，所述伸缩杆中部设置有斜管，所述斜管的出口设置在所述第二隔离室侧壁，所述第二隔离室侧壁为开口设置，所述活动伸缩板一端设置在所述侧壁两端，所述活动伸缩板的另一端与斜管连接。
通过采用上述技术方案，物料进入第一螺旋送料器，通过第一螺旋送料器的第一出料口进入沉降桶，大块的物料在沉降桶底部堆积，沉降桶内的物料逐渐增多，体积小的物料能够通过过滤网，然后在第二输料管的引导下直接进入搅拌装置中，大块的物料挤压活塞头，活塞头向下运动，粗料出口打开，大块的物料进入出料筒，但是大块的物料有可能堆积在活塞头与挡块之间，通过气缸带动伸缩杆上下运动，伸缩杆带动第一活动板上下运动，当第一活动板向上运动的时候，就会对第一活动板上方的大块物料形成挤压，粉碎大块物料，在第一活动板两端内部设置有扭簧，通过扭簧连接有第二活动板，当第一活动板向上脱离第一隔离室的时候，第二活动板就会在扭簧的作用下伸展，第二活动板在伸展的过程中，会对第一活动板两侧的物料有横向的左右推动作用，当第一活动板向下运动的时候，第二活动板会被第一隔离室的边缘挡着，第二活动板收回到第一活动板两侧，进入第一活动板的物料会通过斜板流入伸缩杆，物料在伸缩杆内下落的过程中进入斜管，通过斜管出口排出，活动伸缩板设置在斜管两侧，斜管向上运动，斜管下方的活动伸缩板就拉伸，斜管上方的活动伸缩板就收缩，斜管向下运动，斜管下方的活动伸缩板就收缩，斜管上方的活动伸缩板就拉伸，从而保证活动伸缩板能够对第二隔离室侧壁开口起到密封作用，防止外界物料的进入。
优选的，所述出料筒底部连接有第二螺旋送料器，所述第二螺旋送料器底部一侧连接有第二出料口，所述第二出料口底部连接有所述破碎装置。
通过采用上述技术方案，大块的物料通过第二螺旋送料器的第二出料口进入破碎装置进行破碎。
优选的，所述破碎装置包括破碎箱，所述破碎箱外壁设有第一驱动电机，所述第一驱动电机一侧输出端连接有转轴，所述破碎箱一侧连通有第一输料管。
通过采用上述技术方案，经过破碎箱破碎后的物料通过第一输料管进入搅拌装置。
优选的，所述第一输料管上安装有第一渣浆泵，所述沉降桶顶部贯穿连接有第二输料管，所述第二输料管上安装有第二渣浆泵，且所述第一输料管与所述第二输料管的出料端均连接所述搅拌装置。
通过采用上述技术方案，经过过滤网过滤的物料在第一渣浆泵的作用下从第一输料管进入搅拌装置，大块的物料经过破碎装置粉碎后在第二渣浆泵的作用下从第二输料管进入搅拌装置，然后所有的物料在搅拌装置中搅拌均匀。
优选的，所述搅拌装置包括搅拌桶，所述搅拌桶顶部设有第二驱动电机，所述第二驱动电机底部输出端连接有搅拌轴，所述搅拌桶底部连接有第三输料管。
通过采用上述技术方案，搅拌轴在第二驱动电机的带动下进行搅拌。
优选的，所述第三输料管上安装有第三渣浆泵。
通过采用上述技术方案，经过搅拌后的物料可以在第三渣浆泵的作用下抽出。
优选的，所述沉降桶内腔中部横向设置有滤网，述第一出料口与所述沉降桶的连通处的高度低于所述滤网。
通过采用上述技术方案，体较小的物料穿过滤网，凝结起块的物料及大块的物料沉降在滤网下方
优选的，所述第一隔离室顶部为开口设置，第二活动板的长度与所述第一隔离室顶部开口的长度相同，
通过采用上述技术方案：第二活动板收回第一隔离室的时候可以将第一隔离室顶部完全密封。
本发明具备以下有益效果：
1、当大块的沙石颗粒卡在活塞头与挡板之间，物料不能从粗料出口流出，通过气缸带动伸缩杆，伸缩杆带动第一活动板在活塞头与挡板之间往复运动，对堆积大块物料进行压迫和粉碎，同时第二活动板在扭簧的作用下伸展，对周围的大块物料起到推动作用，从而解决了大块物料在活塞头和挡板之间堵塞的问题。
2、第二隔离室侧壁为开口设置，斜管在伸缩杆的带动下在第二隔离室内上下运动，活动伸缩板一端连接第二隔离室侧壁上下两端，活动伸缩板另一端连接斜管，能够在斜管上下运动的过程中始终将第二隔离室侧壁开口密封，防止外界物料进入活塞头
3、物料进入第一活动板以后，会在斜板上流动，因为伸缩杆顶端与第一活动板连通，所以物料能够通过斜板流入伸缩杆，伸缩杆的中部连通有斜管，物料在伸缩杆内落入斜管，然后通过斜管出口排出。
附图说明
图1为本发明一个实施例的出料筒结构示意图；
图2为本发明一个实施例的结构示意图；
图3为本发明一个实施例的第一活动板结构示意图；
图4为本发明一个实施例活动伸缩板结构示意图；
图5为本发明一个实施例伸缩杆剖视图；
图6为本发明一个实施例第二活动板结构示意图；
图7为本发明一个实施例出料筒俯视结构示意图。
图中：1、第一螺旋送料器；2、第二螺旋送料器；3、第一出料口；4、沉降桶；5、出料管；6、粗料出口；7、挡板；8、出料筒；9、凹槽；10、活动杆；11、活塞头；12、气缸；13、第一隔离室；14、第一活动板；15、伸缩杆；16、第二隔离室；17、第二活动板；18、扭簧；19、斜板；20、斜管；21、第二出料口；22、破碎箱；23、第一驱动电机；24、转轴、25、破碎杆；26、破碎刀片；27、第一输料管；28、第一渣浆泵；29、第二输料管；30、第二渣浆泵；31、搅拌桶；32、第二驱动电机；33、搅拌轴；34、进气管；35、外罩；36、鼓风机；37、阀门；38、第三渣浆泵；39、滤网；40、活动伸缩板；41、第三输料管；42、弹簧。
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。
请参阅图2，一种地铁盾构施工输料装置，包括第一螺旋送料器1、沉降桶4、第二螺旋送料器2、破碎装置与搅拌装置，所述第一螺旋送料器1底部设置有第一出料口3，所述第一出料口3与所述沉降桶4通过出料管5连接，所述沉降桶4底部设置有粗料出口6，所述粗料出口6周围设置有一圈挡板7，所述沉降桶4底部连接有出料筒8，且所述出料筒8的前后两个内壁之间连接有凹槽9，所述凹槽9底部设置有两根活动杆10，所述两根活动杆10顶部连接有活塞头11，所述两根活动杆10外侧套设有弹簧42，所述弹簧42设于所述凹槽9内底部与所述活塞头11底部之间，所述两个活动杆10之间设置有气缸12；
需要说明的是，如图2所示，所述沉降桶4内腔中部横向设置有滤网39，述第一出料口3与所述沉降桶4的连通处的高度低于所述滤网39。
物料进入第一螺旋送料器，通过第一螺旋送料器的第一出料口进入沉降桶，大块的物料在沉降桶底部堆积，沉降桶内的物料逐渐增多，体积小的物料能够通过过滤网，然后在第二输料管29的引导下直接进入搅拌装置中，大块的物料挤压活塞头，活塞头向下运动，粗料出口打开，大块的物料进入出料筒，但是大块的物料有可能堆积在活塞头与挡块之间，考虑到这个问题，如图1与图3所示，所述活塞头11顶端设置有第一隔离室13，所述第一隔离室13内设置有第一活动板14，所述第一活动板14底端连接有伸缩杆15，所述活塞头11内部设置有第二隔离室16，所述伸缩杆15底端贯穿所述第一隔离室13与第二隔离室16并延伸出所述活塞头11底端，所述伸缩杆15的延伸端与所述气缸12的输出端连接，通过气缸带动伸缩杆上下运动，伸缩杆带动第一活动板上下运动，当第一活动板向上运动的时候，就会对第一活动板上方的大块物料形成挤压，粉碎大块物料，改善大块物料在活塞头与挡板之间堵塞的这种状况，但是第一活动板的纵向运动并不能使得物料横向运动，处理物料堵塞这一问题效率较低。
所以，如图5所示，将第一活动板14设置为中空结构，如图6所示，在第一活动板两端内部设置有扭簧，通过扭簧连接有第二活动板，当第一活动板向上脱离第一隔离室的时候，第二活动板就会在扭簧的作用下伸展，第二活动板在伸展的过程中，会对第一活动板两侧的物料有横向的左右推动作用，当第一活动板向下运动的时候，第二活动板会被第一隔离室的边缘挡着，第二活动板收回到第一活动板两侧。
需要说明的是，如图3与图4所示，所述第一隔离室13顶部为开口设置，所述第一活动板14的长度与所述第一隔离室13顶部开口的长度相同，这样设置，第一活动板下降的时候，能够将第一隔离室的开口完全堵上，通过第一活动板与第二活动板的往复运动，对周围的物料有推动作用，加快了周围物料的流动能力，有效解决了大块物料在活塞头与挡块之间堵塞这一问题。
第一活动板设置为中空结构，固然方便了内部扭簧与第二活动板之间的配合运动，但是物料会在第二活动板收回的时候被带入到第一活动板当中。因此，如图3与图5所示，所述第一活动板14内设置有斜板19，所述伸缩杆15为中空结构，所述伸缩杆15顶端与所述第一活动板14连通，所述伸缩杆15中部设置有斜管20，所述斜管20的出口设置在所述第二隔离室16侧壁，所述第二隔离室16侧壁为开口设置，通过这样设置，进入第一活动板的物料会通过斜板流入伸缩杆，物料在伸缩杆内下落的过程中进入斜管，通过斜管出口排出，将第二隔离室侧壁设置为开口，是为了防止斜管在伸缩杆带动下的上下运动时受到阻碍，但是这样就会导致从粗料出口落下的物料有可能通过第二隔离室侧壁的开口进入活塞头。
考虑到这一点，如图4所示，在第二隔离室侧壁开口两端设置有活动伸缩板40，所述活动伸缩板40与斜管连接，如图4所示，活动伸缩板设置在斜管两侧，斜管向上运动，斜管下方的活动伸缩板就拉伸，斜管上方的活动伸缩板就收缩，斜管向下运动，斜管下方的活动伸缩板就收缩，斜管上方的活动伸缩板就拉伸，从而保证活动伸缩板能够对第二隔离室侧壁开口起到密封作用，防止外界物料的进入。
可以理解的是，如图2所示，所述出料筒8底部连接有第二螺旋送料器2，所述第二螺旋送料器2底部一侧连接有第二出料口21，所述第二出料口21底部连接有所述破碎装置。
需要说明的是，如图2所示，所述破碎装置包括破碎箱22，所述破碎箱22外壁设有第一驱动电机23，所述第一驱动电机23一侧输出端连接有转轴24，所述破碎箱22一侧连通有第一输料管27。
可以理解的是，如图2所示，所述第一输料管27上安装有第一渣浆泵28，所述沉降桶4顶部贯穿连接有第二输料管29，所述第二输料管29上安装有第二渣浆泵30，且所述第一输料管27与所述第二输料管29的出料端均连接所述搅拌装置。
需要说明的是，如图2所示所述搅拌装置包括搅拌桶31，所述搅拌桶31顶部设有第二驱动电机32，所述第二驱动电机32底部输出端连接有搅拌轴33，所述搅拌桶31底部连接有第三输料管41。
可以理解的是，如图2所示，所述第三输料管41上安装有阀门37与第三渣浆泵38。
需要说明的是，如图3与图4所示，所述第一隔离室13顶部为开口设置，所述第一活动板14与第二活动板17的总长度与所述第一隔离室13顶部开口的长度相同。
本发明的工作原理为：当活塞头11与挡板7之间被大块的物料堵塞的时候，启动气缸12，气缸12输出端带动伸缩杆15上升，伸缩杆15带动第一活动板14上升，第一活动板14脱离第一隔离室13以后，第二活动板17会在扭簧18的作用下伸展，此时第一活动板14与第二活动板17会对周围的大块物料起到推动作用，通过汽缸控制伸缩杆15下降，第一隔离室13的开口边缘会挡住第二活动板17，第二活动板17会向第一活动板14收缩，因为第一活动板14内部为中空结构，所以在第二活动板17收缩的过程中会带动物料进入第一活动板14，物料进入第一活动板14以后会沿着斜板19进入伸缩杆15，物料在伸缩杆15内下落进入斜管20，通过斜管20排出进入到出料筒8，在第二隔离室16侧壁开口两端设置有活动伸缩板40，所述活动伸缩板40与斜管20连接，活动伸缩板40设置在斜管20两侧，斜管20向上运动，斜管20下方的活动伸缩板40就拉伸，斜管20上方的活动伸缩板40就收缩，斜管20向下运动，斜管20下方的活动伸缩板40就收缩，斜管20上方的活动伸缩板40就拉伸，从而保证活动伸缩板40能够对第二隔离室16侧壁开口起到密封作用，防止外界物料的进入第二隔离室16。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种地铁盾构施工输料装置，其特征在于：包括第一螺旋送料器(1)、沉降桶(4)、第二螺旋送料器(2)、破碎装置与搅拌装置，所述第一螺旋送料器(1)底部一侧设置有第一出料口(3)，所述第一出料口(3)与所述沉降桶(4)通过出料管(5)连接，所述沉降桶(4)底部设置有粗料出口(6)，所述粗料出口(6)周围设置有挡板(7)，所述沉降桶(4)底部连接有出料筒(8)，且所述出料筒(8)的前后两个内壁之间连接有凹槽(9)，所述凹槽(9)底部设置有两个活动杆(10)，所述两个活动杆(10)顶部连接有活塞头(11)，所述两个活动杆(10)外侧套设有弹簧（42），所述弹簧（42）设于所述凹槽(9)内底部与所述活塞头(11)底部之间，所述两个活动杆(10)之间设置有气缸(12)；
所述活塞头(11)顶端设置有第一隔离室(13)，所述第一隔离室(13)内设置有第一活动板(14)，所述第一活动板(14)底端连接有伸缩杆(15)，所述活塞头(11)内部设置有第二隔离室(16)，所述伸缩杆(15)底端贯穿所述第一隔离室(13)与第二隔离室(16)并延伸出所述活塞头(11)底端，所述伸缩杆(15)的延伸端与所述气缸(12)的输出端连接，所述第一活动板(14)为中空结构，所述第一活动板(14)两端设置有第二活动板(17)，所述第二活动板(17)与所述第一活动板(14)通过扭簧(18)连接，所述第一活动板(14)内设置有斜板(19)，所述伸缩杆(15)为中空结构，所述伸缩杆(15)顶端与所述第一活动板(14)连通，所述伸缩杆(15)中部设置有斜管(20)，所述斜管(20)的出口设置在所述第二隔离室(16)侧壁，所述第二隔离室(16)侧壁为开口设置，所述活动伸缩板(40)一端与所述第二隔离室（16）侧壁连接，所述活动伸缩板（40）用于对第二隔离室（16）起到密封作用，所述活动伸缩板(40)的另一端与斜管(20)连接；
所述第一隔离室(13)顶部为开口设置，第一活动板(14)的长度与所述第一隔离室(13)顶部开口的长度相同。
2.根据权利要求1所述的一种地铁盾构施工输料装置，其特征在于：所述出料筒(8)底部连接有第二螺旋送料器(2)，所述第二螺旋送料器(2)底部一侧设置有第二出料口(21)，所述第二出料口(21)与所述破碎装置连接。
3.根据权利要求2所述的一种地铁盾构施工输料装置，其特征在于：所述破碎装置包括破碎箱(22)，所述破碎箱(22)一侧外壁设有第一驱动电机(23)，所述第一驱动电机(23)输出端连接有转轴(24)，所述破碎箱(22)另一侧连通有第一输料管(27)。
4.根据权利要求3所述的一种地铁盾构施工输料装置，其特征在于：所述第一输料管(27)上安装有第一渣浆泵(28)，所述沉降桶(4)顶部贯穿连接有第二输料管(29)，所述第二输料管(29)上安装有第二渣浆泵(30)，且所述第一输料管(27)与所述第二输料管(29)的出料端均连接所述搅拌装置。
5.根据权利要求4所述的一种地铁盾构施工输料装置，其特征在于：所述搅拌装置包括搅拌桶(31)，所述搅拌桶(31)顶部设有第二驱动电机(32)，所述第二驱动电机(32)输出端连接有搅拌轴(33)，所述搅拌桶(31)底部连接有第三输料管(41)。
6.根据权利要求5所述的一种地铁盾构施工输料装置，其特征在于：所述第三输料管(41)上安装有第三渣浆泵(38)。
7.根据权利要求1所述的一种地铁盾构施工输料装置，其特征在于：所述沉降桶(4)内腔中部横向设置有滤网(39)，所述第一出料口(3)与所述沉降桶(4)的连通处的高度低于所述滤网(39)。
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KR101218057B1 (ko) * 2012-07-18 2013-01-03 신영구 양방향 배출 사일로
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