CN112523766A - 一种土压平衡盾构机在高富水地层下施工的渣土输送装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种土压平衡盾构机在高富水地层下施工的渣土输送装置，包括一级螺旋输送结构、二级螺旋输送结构及皮带输送机，一级螺旋输送结构包括一级驱动马达，一级驱动马达通过一级行星减速机与一级螺旋桨建立动力衔接，一级螺旋输送结构还设置有一级闸门，一级闸门为一级螺旋输送结构和二级螺旋输送结构之间建立输送通道连接；二级螺旋输送结构包括二级驱动马达，二级驱动马达通过二级行星减速机与二级螺旋桨建立动力衔接，二级螺旋输送结构尾部设置有二级闸门，皮带输送机设置在二级闸门的下侧；本发明的渣土输送装置通过两个独立的螺旋输送机构形成更大的土塞效应，从而减少在富水地层下施工的喷涌可能性。
Description
技术领域
本发明涉及渣土输送技术领域，特别是涉及一种土压平衡盾构机在高富水地层下施工的渣土输送装置。
背景技术
土压平衡盾构机在挖掘隧道过程中极易遇到富水地层，当土压平衡盾构机在富水地层中掘进隧道时，由于渣土含水量大，土压平衡盾构机采用螺旋机加皮带机输送装置的方式，则会产生以下技术难题：
1、皮带输送机若出现倾斜段，则无法输送渣土内富含的水，进而造成盾构机内污水量较大；
2、当富水层水量过大时，在输送过程中会有喷涌的风险，造成隧道内被水淹没的缺陷；
3、使用渣土改良剂可减少含水量，但费用过高导致挖掘成本显著提升；
4、使用大量膨润土类吸水性材料中和地层中的水，施工成本显著提高；
5、若使用泥水盾构机或多模盾构机，虽可解决富水地层的水含量过高问题，但其缺点显而易见，即盾构机造价和掘进综合费用是土压平衡盾构机的3倍及以上。
发明内容
为解决上述现有技术中存在的富水层渣土含水量大导致的污水存量大，喷涌导致的隧道淹没问题，使用改良剂或吸水材料造成的成本增高以及采用泥水或双模盾构机引起的挖掘费用高问题，本发明设计了一种土压平衡盾构机在高富水地层下施工的渣土输送装置，具体技术方案如下：
一种土压平衡盾构机在高富水地层下施工的渣土输送装置，包括一级螺旋输送结构、二级螺旋输送结构及皮带输送机，所述一级螺旋输送结构包括一级驱动马达，所述一级驱动马达通过一级行星减速机与一级螺旋桨建立动力衔接，所述一级螺旋输送结构还设置有一级闸门，所述一级闸门为一级螺旋输送结构和二级螺旋输送结构之间建立输送通道连接；所述二级螺旋输送结构包括二级驱动马达，所述二级驱动马达通过二级行星减速机与二级螺旋桨建立动力衔接，所述二级螺旋输送结构尾部设置有二级闸门，所述皮带输送机设置在二级闸门的下侧。
优选的，所述一级螺旋桨包括一级螺旋柱体和一级螺旋鳍片，所述一级螺旋鳍片呈环形状态均匀环绕设置于一级螺旋柱体上。
优选的，所述二级螺旋桨包括二级螺旋柱体和二级螺旋鳍片，所述二级螺旋鳍片呈环形状态均匀环绕设置于二级螺旋柱体上。
优选的，所述一级螺旋输送结构的尾部设置于土压平衡盾构机头部底面位置。
优选的，所述皮带输送机包括三相电机和传动轮，所述三相电机与传导轮之间通过齿轮传动或皮带传动的方式建立动力连接，并将皮带输送带套设于传导轮上。
优选的，所述一级驱动马达为液压马达或电动马达。
优选的，所述二级驱动马达为液压马达或电动马达。
优选的，所述一级闸门和二级闸门上设置有用于控制输送通道大小的旋转开关。
本发明的有益效果：
1、本发明的渣土输送装置，通过两个独立的螺旋输送机构串联进行渣土的输送，可形成更大的土塞效应，减少在富水地层下施工的喷涌可能性，有效防止喷涌的发生，且通过土塞效应后的低压力水，不必使用膨润土类的吸水性材料进行中和，便可通过水泵抽出至地表水池，效率显著提高，有效减少盾构机和隧道内的污水量，保障输送效果。
2、本发明的渣土输送装置可有效降低挖掘成本，并大量减少渣土改良剂以及膨润土类吸水性材料的使用，在挖掘成本上进一步缩减，并降低了对泥水或双模盾构机的采购，明显降低采购成本和施工成本。
附图说明
图1为本发明的渣土输送装置结构示意图。
图中：1、土压平衡盾构机；2、一级螺旋鳍片；3、一级螺旋柱体；4、一级行星减速机；5、一级驱动马达；6、二级闸门；7、皮带输送机；8、二级螺旋柱体；9、二级螺旋鳍片；10、一级闸门；11、二级行星减速机；12、二级驱动马达。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：
实施例1：
如图1所示，本发明的一种土压平衡盾构机在高富水地层下施工的渣土输送装置，包括一级螺旋输送结构、二级螺旋输送结构及皮带输送机7，一级螺旋输送结构的尾部设置于土压平衡盾构机1头部底面位置；其中，一级螺旋输送结构又包括一级驱动马达5，一级驱动马达5通过利用一级行星减速机4与一级螺旋桨建立动力衔接，从而在一级驱动马达5的带动下，使一级螺旋输送机构内的一级螺旋桨能够不间断转动，一级螺旋输送结构靠近驱动马达的一侧还设置有一级闸门10，通过利用一级闸门10为一级螺旋输送结构和二级螺旋输送结构之间建立输送通道连接，确保富水渣土从一级螺旋输送结构稳步朝二级螺旋输送结构运输；二级螺旋输送结构与一级螺旋输送结构基本无异，同样包括二级驱动马达12，二级驱动马达12也通过二级行星减速机11与二级螺旋桨建立动力衔接，从而为二级螺旋桨的转动提供动力，二级螺旋输送结构的尾部还设置有二级闸门6，通过二级闸门6的输送将富水渣土输送至皮带输送机7上，皮带输送机直接设置在二级闸门6的下侧。
皮带输送机7则包括三相电机和传动轮，三相电机与传动轮之间通过齿轮传动或皮带传动的方式建立动力连接，并将皮带输送带套设于传导轮上。
上述一级螺旋桨又包括一级螺旋柱体3和一级螺旋鳍片2，一级螺旋鳍片2呈环形状态均匀环绕设置于一级螺旋柱体3上；二级螺旋桨同样包括二级螺旋柱体8和二级螺旋鳍片9，二级螺旋鳍片9呈环形状态也均匀环绕设置于二级螺旋柱体8上；渣土输送装置所采用的一级驱动马达5和二级驱动马达12均为液压马达或电动马达，本发明优选为液压马达，且一级闸门10和二级闸门6上另设置有用于控制输送通道大小的旋转开关，通过旋转开关的旋转来控制一级闸门10和二级闸门6在输送富水渣土时的通道大小。
特别的，为更好的提升富水渣土在输送过程中的外部运输动力，可将本发明的一级驱动马达5和一级行星减速机4替换为一体化设计的液压马达减速机一体机，同样的，依据富水渣土的输送效果，二级驱动马达12和二级行星减速机11同样可以进行替换。
本发明的渣土输送装置工作过程如下：
同时开启一级驱动马达5、二级驱动马达12以及皮带输送机7，当土压平衡盾构机1在富水地层进行挖掘作业时，先由一级螺旋输送机构将泥水渣土通过一级螺旋桨的带动，通过一级闸门10送至二级螺旋输送机构，再由二级螺旋输送机构内的二级螺旋桨将渣土送至二级闸门6处，打开二级闸门6，使得渣土顺利流落至皮带输送机的输送带上，将渣土送至隧道外部。本发明通过两个独立且输送连续的螺旋输送机构串联进行渣土的输送，可形成更大的土塞效应，保障渣土的输送效果。
对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种土压平衡盾构机在高富水地层下施工的渣土输送装置，包括一级螺旋输送结构、二级螺旋输送结构及皮带输送机，其特征在于，所述一级螺旋输送结构包括一级驱动马达，所述一级驱动马达通过一级行星减速机与一级螺旋桨建立动力衔接，所述一级螺旋输送结构还设置有一级闸门，所述一级闸门为一级螺旋输送结构和二级螺旋输送结构之间建立输送通道连接；所述二级螺旋输送结构包括二级驱动马达，所述二级驱动马达通过二级行星减速机与二级螺旋桨建立动力衔接，所述二级螺旋输送结构尾部设置有二级闸门，所述皮带输送机设置在二级闸门的下侧。
2.根据权利要求1所述的一种土压平衡盾构机在高富水地层下施工的渣土输送装置，其特征在于，所述一级螺旋桨包括一级螺旋柱体和一级螺旋鳍片，所述一级螺旋鳍片呈环形状态均匀环绕设置于一级螺旋柱体上。
3.根据权利要求1所述的一种土压平衡盾构机在高富水地层下施工的渣土输送装置，其特征在于，所述二级螺旋桨包括二级螺旋柱体和二级螺旋鳍片，所述二级螺旋鳍片呈环形状态均匀环绕设置于二级螺旋柱体上。
4.根据权利要求1所述的一种土压平衡盾构机在高富水地层下施工的渣土输送装置，其特征在于，所述一级螺旋输送结构的尾部设置于土压平衡盾构机的头部底面位置。
5.根据权利要求1所述的一种土压平衡盾构机在高富水地层下施工的渣土输送装置，其特征在于，所述皮带输送机包括三相电机和传动轮，所述三相电机与传导轮之间通过齿轮传动或皮带传动的方式建立动力连接，并将皮带输送带套设于传导轮上。
6.根据权利要求1所述的一种土压平衡盾构机在高富水地层下施工的渣土输送装置，其特征在于，所述一级驱动马达为液压马达或电动马达。
7.根据权利要求1所述的一种土压平衡盾构机在高富水地层下施工的渣土输送装置，其特征在于，所述二级驱动马达为液压马达或电动马达。
8.根据权利要求1所述的一种土压平衡盾构机在高富水地层下施工的渣土输送装置，其特征在于，所述一级闸门和二级闸门上设置有用于控制输送通道大小的旋转开关。
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|---|---|---|---|---|
| CN113202495A (zh) * | 2021-05-07 | 2021-08-03 | 深圳地铁建设集团有限公司 | 一种基于缓冲作用的螺旋出土机防喷涌装置 |
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