CN114472391B - 隧道施工中泥浆管道用管道清渣装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及隧道施工中泥浆管道清理设备领域，特别是一种隧道施工中泥浆管道用管道清渣装置。旨在解决现有技术中泥浆管路系统的清淤设备使用寿命短，使用不便的问题。本发明包括筒状夹持管，筒状夹持管的一侧设置夹持部件，另一侧设置刮削部件，刮削部件与拉动部件间设有带动以实现变形的钢绳，刮削部件包括刮取原件和削带原件，筒状夹持管上设有两组拉动机构，拉动机构包括通槽和外螺纹，外螺纹外配合安装转动螺母，转动螺母与通槽内的滑动杆相切，拉动机构之一经由钢绳连接并引发刮取原件的变形，拉动机构之二经由钢绳连接并引发削带原件的变形。优点在于：节省场地空间，动力选取合理，十分适应隧道内清淤的工况，便于调节，便于转场。

Description

隧道施工中泥浆管道用管道清渣装置

技术领域

本发明涉及隧道施工中泥浆管道清理设备领域，特别是一种隧道施工中泥浆管道用管道清渣装置。

背景技术

隧道掘进机，是利用回转刀具开挖，同时破碎洞内围岩及掘进，形成整个隧道断面的一种新型、先进的隧道施工机械。在我国，习惯上将用于软土地层的称为盾构，将用于岩石地层的称为TBM。

 TBM工作过程中，掌子面作为主切削面，其刀盘刮取岩层进入泥水仓，同时后方不断注入调配好的泥浆，从而形成泥水循环，在泥水循环的过程中，辅助盾构刀盘完成设备的掘进。

随着隧道掘进领域技术的不断改善，对隧道工程的要求越来越高,盾构技术也朝着更高的方向发展。比如申请人注意到诸多技术中，对刀盘的改进、对掘进动力源的改进、对控制机构的改进，对施工方式的改进。然而，对泥浆管路系统的改进往往由于其辅助工作的地位被忽视，申请人查阅资料发现现阶段对泥浆系统的改进主要在于测量器泥浆密度以对应控制相关的阀门，实现对泥水仓压力的控制，进一步实现对掘进过程中稳定性的控制，诸如此类技术的改进，而面对管道堵塞的情况，应对防止往往是简单的清淤处理而已，而申请人认为简单的清淤处理的工步并不适合在大型隧道施工当中的应用，具体表现在：

1. 日常清淤工具原理类似马桶清理的原理，通过探入式管道的转动实现对阻碍物的缠绕和拉出，而盾构泥浆中大多没有缠绕物；2.整体的载重更大，采用传动的手动动力不足，采用专门机械，又碍于隧道内长度过场，而设备转场困难而受限；3.清淤设备自身的柔性差，面对泥浆类自重大的阻碍，清淤设备自身极易变形，使用寿命低，且使用不便。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术中泥浆管路系统的清淤设备使用寿命短，使用不便的问题。

本发明的具体方案是：设计一种隧道施工中泥浆管道用管道清渣装置，包括筒状夹持管，所述筒状夹持管的一侧设置夹持部件，另一侧设置刮削部件，所述刮削部件与拉动部件间设有带动以实现变形的钢绳，所述刮削部件包括刮取原件和削带原件，所述筒状夹持管上设有两组拉动机构，所述拉动机构包括通槽和外螺纹，所述外螺纹外配合安装转动螺母，所述转动螺母与所述通槽内的滑动杆相切，所述拉动机构之一经由钢绳连接并引发刮取原件的变形，所述拉动机构之二经由钢绳连接并引发削带原件的变形，筒状夹持管的内圈和外圈各设有环形灯带。

具体实施中，所述刮取原件包括空心状的变形球，所述变形球内设有复位弹簧，所述变形球的一端设有通孔，所述钢绳经由通孔延伸固定于所述变形球内部的远端切点处。

具体实施中，所述削带原件包括两块圆箍和所述圆箍间螺旋设置的多根变形钢条，所述圆箍内设有钢绳得以穿过的通孔，所述钢条内部形成削带物料存储空间。

具体实施中，所述转动螺母外套装转动环，配套的还设有带动螺栓转动的摇杆，所述摇杆包括与螺母外径形位尺寸配合的外定位栓，所述外定位栓上垂直安装摇杆。

具体实施中，还包括限制所述转动螺母朝向卸力方向移动的自锁部件，所述自锁部件包括安装在所述筒状夹持管上的弹块，所述筒状夹持管上设有盲孔以安装弹块，所述弹块与所述筒状夹持管间设有弹簧。

具体实施中，所述摇杆连接有带有超声震动机构。

具体实施中，端部带有整体移动螺母，所述整体移动螺母连接丝杠，所述丝杠固装在设备架上且带有动力源带动其转动。

具体实施中，滑动杆两端设有限位螺母，所述滑动杆连接有加热装置以形成泥浆加热棒。

具体实施中，筒状夹持管的侧壁上设有阶梯状引水圈，所述引水圈的底部设有通孔以安装导流管，所述导流管的出口高度低于被清理管道内壁的底部高度。

本发明的有益效果在于：

场地占地面积小，便于工人加工，设备轻便便于随时转场操作，针对泥浆堵塞，可以迅速到位，开展清理；

刮取原件和削带原件的设计，可以双次从不同方向分别对管道壁上污物进行刮除清理，清理效率高；

摇杆的设计，便于使设备探入管道更深，同时超声震动机构和加热棒的设计，便于进一步软化碎化泥浆，特别适合隧洞的施工情况；

可以适应多内径尺寸的泥浆管；

清理过程中，自锁装置的设计可以进一步的防止工作过程中拉力的反力造成设备的回退，保护设备，同时维护清洁效果。

附图说明

图1是本发明结构的立体图；

图2是本发明结构的主视图；

图3是本发明另一结构的主视图；

图4是本发明再一结构的收缩状态示意图；

图5是本发明的剖视图；

图中各部件名称：1. 变形球；2. 变形钢条；3. 筒状夹持管；4. 转动螺母；5. 外螺纹；6. 滑动杆；7. 刮取原件连接的钢绳；8. 削带原件连接的钢绳；9. 圆箍；10. 弹块；11.丝杠；12.动力源；13. 加热装置；14. 导流管；15. 整体移动螺母；16. 摇杆；17.震动超声震动机构；18.转动环；19. 复位弹簧。

实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

一种隧道施工中泥浆管道用管道清渣装置，参见图1至图5，设计包括筒状夹持管3，筒状夹持管3的一侧设置夹持部件，另一侧设置刮削部件，刮削部件与拉动部件间设有带动以实现变形的钢绳，刮削部件包括刮取原件和削带原件，筒状夹持管3上设有两组拉动机构，拉动机构包括通槽和外螺纹5，外螺纹5外配合安装转动螺母4，转动螺母4与通槽内的滑动杆6相切，拉动机构之一经由钢绳连接并引发刮取原件的变形，拉动机构之二经由钢绳连接并引发削带原件的变形，筒状夹持管3的内圈和外圈各设有环形灯带，光照的目的在于克服幽暗工作环境下难以把握工作进度的问题。工作过程中，通过调节两个转动螺母，可以实现对管壁的两次清理，其中变形球主要用于刮取管壁泥浆，变形钢条主要用于在最外层的泥浆内测实现前置的刮取，同时，两次刮取的角度并不完全相同，变形钢条在刮取的同时还存在圆周转向的刮取，而变形球主要存在沿管壁周向的刮取，故而泥浆在不同作用力的刮取下，更容易被刮落，解决管道内堵塞的问题。

刮取原件包括空心状的变形球1，变形球1内设有复位弹簧19，变形球1的一端设有通孔，钢绳经由通孔延伸固定于变形球1内部的远端切点处。复位弹簧19，用于回弹变形。

削带原件包括两块圆箍9和圆箍9间螺旋设置的多根变形钢条2，圆箍9内设有钢绳得以穿过的通孔，钢条内部形成削带物料存储空间。若干根弹性钢条前后两端错位平行编织成弹性钢笼，形成弧度向外侧微微隆起，两端分别用圆箍9固定。钢笼内还进一步形成了一个空间，可以存储被刮落而自身体积较大的硬块，待清渣装置使用完毕后一同带出。

还包括限制转动螺母朝向卸力方向移动的自锁部件，自锁部件包括安装在筒状夹持管3上的弹块10，筒状夹持管3上设有盲孔以安装弹块10，弹块10与筒状夹持管3间设有弹簧。弹块10的作用在于当产品开始压缩刮除的步骤时，形成一个反向力的自锁，防止其重压下复位，损伤机器，影响刮除效果。

端部带有整体移动螺母15，整体移动螺母15连接丝杠11，丝杠11固装在设备架上且带有动力源12带动其转动。适当的引入动力源12代替人工，可以降低人工成本，降低工人劳动强度。

 滑动杆6两端设有限位螺母，滑动杆6连接有加热装置13以形成泥浆加热棒。加热棒的作用在于，当温度提高后，可以有效升温，对其周围固话的泥浆块起到软化的效果，加快其排出速度。

实施例2

本实施例中，工作原理同实施例1，具体不同之处在于，转动螺母4外套装转动环18，配套的还设有带动螺栓转动的摇杆16，摇杆16包括与螺母外径形位尺寸配合的外定位栓，外定位栓上垂直安装摇杆16。摇杆16连接有带有超声震动机构。摇杆16便于设备处于管道较深位置时形成力臂的延长，超声震动机构的目的在于进一步迫使固结的泥浆块被粉碎。

实施例3

本实施例中，工作原理同实施例1，具体不同之处在于，筒状夹持管3震动的侧壁上设有阶梯状引水圈，引水圈的底部设有通孔以安装导流管14，导流管14的出口高度低于被清理管道内壁的底部高度。导流管14的目的在于，由于泥浆管内为固液混合物，当前段开始刮除时，会有液体被推出，导流管14利用联通器的原理提供了一条液流通道，提高清理效率，具体工作过程中导流管14入口处还可以加装过滤网。

设备使用时，将装置伸入管道内，转动转动螺母4，推动滑杆平移，通过钢绞线分别带动橡胶球，也就是空心球远端和钢笼圆箍9远端运动，球体、钢笼均被压缩向四周膨胀，直到体积贴近管道内壁为止。拉动长管向管道外移动，螺旋状的钢笼相对管道内壁产生旋转切割趋势，刮掉内壁沉渣。

由于装置中钢绞线拉伸的长度控制橡胶球和钢笼膨胀的直径，因此该装置可以适用于多种直径管道。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种隧道施工中泥浆管道用管道清渣装置，包括筒状夹持管（3），所述筒状夹持管（3）的一侧设置夹持部件，另一侧设置刮削部件，所述刮削部件与拉动部件间设有带动以实现变形的钢绳，所述刮削部件包括刮取原件和削带原件，所述筒状夹持管（3）上设有两组拉动机构，所述拉动机构包括通槽和外螺纹（5），所述外螺纹（5）外配合安装转动螺母（4），所述转动螺母（4）与所述通槽内的滑动杆（6）相切，所述拉动机构之一经由钢绳连接并引发刮取原件的变形，所述拉动机构之二经由钢绳连接并引发削带原件的变形，筒状夹持管（3）的内圈和外圈各设有环形灯带，所述刮取原件包括空心状的变形球（1），所述变形球（1）内设有复位弹簧（19），所述变形球（1）的一端设有通孔，所述钢绳经由通孔延伸固定于所述变形球（1）内部的远端切点处，所述削带原件包括两块圆箍（9）和所述圆箍（9）间螺旋设置的多根变形钢条（2），所述圆箍（9）内设有钢绳得以穿过的通孔，所述钢条内部形成削带物料存储空间。

2.如权利要求1所述的隧道施工中泥浆管道用管道清渣装置，其特征在于：所述转动螺母（4）外套装转动环（18），配套的还设有带动螺栓转动的摇杆（16），所述摇杆（16）包括与螺母外径形位尺寸配合的外定位栓，所述外定位栓上垂直安装摇杆（16）。

3.如权利要求2所述的隧道施工中泥浆管道用管道清渣装置，其特征在于：还包括限制所述转动螺母朝向卸力方向移动的自锁部件，所述自锁部件包括安装在所述筒状夹持管（3）上的弹块（10），所述筒状夹持管（3）上设有盲孔以安装弹块（10），所述弹块（10）与所述筒状夹持管（3）间设有弹簧。

4.如权利要求3所述的隧道施工中泥浆管道用管道清渣装置，其特征在于：所述摇杆（16）连接有带有超声震动机构。

5.如权利要求1所述的隧道施工中泥浆管道用管道清渣装置，其特征在于：端部带有整体移动螺母（15），所述整体移动螺母（15）连接丝杠（11），所述丝杠（11）固装在设备架上且带有动力源（12）带动其转动。

6.如权利要求1所述的隧道施工中泥浆管道用管道清渣装置，其特征在于：滑动杆（6）两端设有限位螺母，所述滑动杆（6）连接有加热装置（13）以形成泥浆加热棒。

7.如权利要求1所述的隧道施工中泥浆管道用管道清渣装置，其特征在于：筒状夹持管（3）的侧壁上设有阶梯状引水圈，所述引水圈的底部设有通孔以安装导流管（14），所述导流管（14）的出口高度低于被清理管道内壁的底部高度。

Images