CN115898520A - 一种盾构机防喷涌的双层皮带装置及其应用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及地铁盾构施工技术领域，具体公开了一种盾构机防喷涌的双层皮带装置，包括：固定架、皮带机A、皮带机B、处理箱、泥沙除水机构、过滤排水机构、传动机构和动力驱动机构；盾构机体一侧固定设置有固定架；皮带机A及皮带机B固定设置于固定架上；处理箱连接固定设置于固定架上；泥沙除水机构转动设置于处理箱内；过滤排水机构连接固定设置于处理箱内；传动机构转动连接设置于处理箱外侧，固定架上设置有动力驱动机构。本发明采用泥沙除水机构实现了在将含有泥沙的水导入到处理箱内时，可以进过滤网实现过滤，然后传动机构会带动摆动板进行摆动，从而将泥沙中的颗粒与水之间分离，从而避免了排水时造成的堵塞的效果。

Description

一种盾构机防喷涌的双层皮带装置及其应用方法

技术领域

本申请涉及地铁盾构施工技术领域，更具体地说，涉及一种盾构机防喷涌的双层皮带装置及其应用方法。

背景技术

盾构机的基本工作原理就是一个圆柱体的钢组件沿隧洞轴线边向前推进边对土壤进行挖掘。该圆柱体组件的壳体即护盾，它对挖掘出的还未衬砌的隧洞段起着临时支撑的作用，承受周围土层的压力，有时还承受地下水压以及将地下水挡在外面。挖掘、排土、衬砌等作业在护盾的掩护下进行，在进行挖掘时会出现地下水喷涌的情况，为了避免挖掘的土方难以运输，需要用到双层皮带装置，

现有技术公开号为CN114542101A的文献提供一种盾构机防喷涌的双层皮带装置及其应用方法，该装置通过将新增皮带机和既有皮带机依次安装在螺旋输送机的出土口下方，其中所述新增皮带机位于所述既有皮带机的上方；使所述新增皮带机的尾部位于所述既有皮带机的平缓段；启动所述新增皮带机和所述既有皮带机，所述新增皮带机承接螺旋输送机排出的渣土，所述渣土中的细颗粒物体和水通过所述新增皮带机的皮带孔洞掉落至下方的所述既有皮带机的皮带上，所述细颗粒物体和水由所述既有皮带机的上坡段输送，所述新增皮带机将渣土中的粗颗粒物体输送至所述既有皮带机的平缓段并由该平缓段继续输送。

本发明的优点是：解决了富水硬岩地层盾构施工时渣土掉落的问题，实现高含水量渣土的正常输送，保证了施工作业的有序进展；结构简单合理，便于安拆，适于推广。

上述中的现有技术方案虽然通过现有技术的结构可以实现有关的有益效果，但是仍存在以下缺陷；该装置不便于对水中的泥沙等砂石颗粒进行过滤分离，导致在进行输送时，容易导致输送机构的堵塞，影响输送效果，导致其装置的实用性较差，

鉴于此，我们提出一种盾构机防喷涌的双层皮带装置。

发明内容

1.要解决的技术问题

本申请的目的在于提供一种盾构机防喷涌的双层皮带装置，解决了上述背景技术中提出的技术问题，实现了对水中的泥沙等砂石颗粒进行过滤分离的技术效果。

2.技术方案

本申请实施例提供了一种盾构机防喷涌的双层皮带装置，包括：盾构机体、固定架、皮带机A、皮带机B、处理箱、泥沙除水机构、动力驱动机构、过滤排水机构及传动机构，所述固定架固定设置在盾构机体一侧；皮带机A及皮带机B连接固定设置于固定架上；皮带机A设置在皮带机B的外侧；皮带机A上均布有若干排水孔；

处理箱连接固定设置于固定架上；泥沙除水机构转动连接设置于处理箱内，可以实现对泥沙内的水进行分离处理；

过滤排水机构连接固定设置于处理箱内；传动机构转动连接设置于处理箱外侧。传动机构和泥沙除水机构啮合传动设置；

固定架上设置有动力驱动机构；动力驱动机构可带动皮带机A和皮带机B转动；

皮带机B和传动机构啮合传动设置；泥沙除水机构和过滤排水机构滑动设置。

作为本申请文件技术方案的一种可选方案，所述动力驱动机构包括电机和蜗杆；固定架一侧连接固定设置有电机，所述电机输出端连接固定设置有蜗杆；所述皮带机A的辊轴一端连接固定设置有蜗轮A，所述皮带机B的辊轴一端连接固定设置有蜗轮B，所述蜗轮A和蜗轮B均与蜗杆啮合传动设置。

作为本申请文件技术方案的一种可选方案，所述处理箱一端贯穿开设有导流槽，所述导流槽位于皮带机B的一端下侧，所述处理箱底部设置有出料口。

通过采用上述技术方案，皮带机B会将泥水输送到导流槽内，然后流到处理箱内部。

作为本申请文件技术方案的一种可选方案，所述过滤排水机构包括收集槽和滤网，所述收集槽与处理箱内壁连接固定设置，所述收集槽上连接固定设置有滤网，所述收集槽底部开设有压水槽。

通过采用上述技术方案，泥水落到收集槽上时，滤网会进行泥水的进一步分离。

作为本申请文件技术方案的一种可选方案，所述压水槽内壁滑动配合设置有压水塞，所述压水塞的一端穿过压水槽内部延伸至外部，所述压水槽内壁通过管道与外部连通。

作为本申请文件技术方案的一种可选方案，所述泥沙除水机构包括摆动板和摆动杆，所述摆动板与处理箱内壁转动连接设置，所述摆动板的一端穿过处理箱内壁延伸至外部并连接固定设置有摆动杆；所述压水塞位于外部的一端连接固定设置有配合框，所述配合框内壁与摆动杆一端外壁滑动配合设置。

通过采用上述技术方案，配合框带动连接的压水塞进行上下移动，从而可以将压水槽内的水通过管道挤压输送到外部。

作为本申请文件技术方案的一种可选方案，所述传动机构包括球面蜗杆和锥齿轮，所述球面蜗杆一端与固定架转动连接设置，所述球面蜗杆另一端连接固定设置有锥齿轮；所述皮带机B连接有蜗轮B的辊轴外壁连接固定设置有两个不完全锥齿轮，所述不完全锥齿轮与锥齿轮啮合传动设置。

作为本申请文件技术方案的一种可选方案，所述摆动杆靠近球面蜗杆的一端转动连接设置有两个滚子，所述滚子外壁与球面蜗杆的蜗齿处滑动配合设置。

通过采用上述技术方案，正反转的球面蜗杆会带动滚子连接的摆动杆进行摆动，从而使得摆动杆带动连接的摆动板进行往复摆动，从而可以将滤网过滤下来的砂石等从滤网上清理到处理箱内。

作为本申请文件技术方案的一种可选方案，所述皮带机B上的皮带外壁上连接固定设置有多个挡料板，所述皮带机B两端连接固定设置有挡料环。

一种盾构机防喷涌的双层皮带装置的应用方法，包括以下步骤：

S1、当盾构机在进行挖掘隧道时，为了防止地下水的喷涌导致土方运输的困难，需要利用双层皮带装置进行土方的输送，首先挖掘的土方会落到皮带机A上，然后输送到其他位置；

S2、此时含水量较大的土方在皮带机A上时，会通过其自身的排水孔进行排水，水和泥浆等会落到皮带机B上，然后皮带机B会将泥水输送到导流槽内，然后流到处理箱内部；

S3、泥水落到收集槽上时，滤网会进行泥水的进一步分离，然后电机在带动皮带机A及皮带机B进行工作时，皮带机B上的不完全锥齿轮会带动啮合的锥齿轮进行转动，从而带动球面蜗杆进行正反转；

S4、然后正反转的球面蜗杆会带动滚子连接的摆动杆进行摆动，从而使得摆动杆带动连接的摆动板进行往复摆动，从而可以将滤网过滤下来的砂石等从滤网上清理到处理箱内，然后落出；

S5、同时摆动的摆动杆会带动配合框进行上下移动，从而使得配合框带动连接的压水塞进行上下移动，从而可以将压水槽内的水通过管道挤压输送到外部。

3.有益效果

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

1.本申请由于采用了泥沙除水机构技术手段，所以有效解决了现有技术中的技术问题，进而实现了在将含有泥沙的水导入到处理箱内时，可以进过滤网实现过滤，然后传动机构会带动摆动板进行摆动，从而将泥沙中的颗粒与水之间分离，从而避免了排水时造成的堵塞的效果。

2.本申请通过设置过滤排水机构，可以在将砂石与水分离的同时，可以利用摆动的摆动杆带动压水塞进行往复移动，从而可以将分离的水进行及时的排出，进一步提高装置的实用性。

3.本申请通过在皮带机B上设置挡料板配合挡料环，可以有效的避免落到皮带机B上的泥水的泄漏，从而提高了装置的输送效果。

附图说明

图1为本申请一较佳实施例公开的盾构机防喷涌的双层皮带装置的整体结构示意图；

图2为本申请一较佳实施例公开的盾构机防喷涌的双层皮带装置的部分结构示意图；

图3为本申请一较佳实施例公开的盾构机防喷涌的双层皮带装置的部分结构剖视示意图；

图4为本申请一较佳实施例公开的盾构机防喷涌的双层皮带装置的皮带及A及皮带机B等结构示意图；

图5为本申请一较佳实施例公开的盾构机防喷涌的双层皮带装置的处理箱内的结构局部剖视示意图；

图6为本申请一较佳实施例公开的盾构机防喷涌的双层皮带装置的泥沙除水机构及传动机构结构示意图；

图中标号说明：1、盾构机体；2、固定架；3、皮带机A；4、皮带机B；5、处理箱；6、泥沙除水机构；7、过滤排水机构；8、传动机构；201、电机；202、蜗杆；301、蜗轮A；401、蜗轮B；402、不完全锥齿轮；403、挡料板；501、导流槽；701、收集槽；702、滤网；703、压水槽；704、压水塞；705、配合框；601、摆动板；602、摆动杆；603、滚子；801、球面蜗杆；802、锥齿轮。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本申请作进一步详细说明。

参照图1、图2和图3，一种盾构机防喷涌的双层皮带装置，包括固定架2、皮带机A3、皮带机B4、处理箱5、泥沙除水机构6、过滤排水机构7、传动机构8和动力驱动机构；

固定架2固定设置在盾构机体1一侧；皮带机A3和皮带机B4连接固定设置于固定架2上；皮带机A3设置在皮带机B4的外侧；皮带机A3上均布有若干排水孔；

处理箱5连接固定设置于固定架2上；

泥沙除水机构6转动连接设置于处理箱5内，可以实现对泥沙内的水进行分离处理；过滤排水机构7固定设置于处理箱5内；传动机构8转动连接设置于处理箱5外侧；传动机构8和泥沙除水机构6啮合传动设置；

固定架2上设置有动力驱动机构；动力驱动机构可带动皮带机A3和皮带机B4转动；

皮带机B4和传动机构8啮合传动设置；泥沙除水机构6和过滤排水机构7滑动设置。

参照图4，动力驱动机构包括电机201和蜗杆202；

固定架2一侧连接固定设置有电机201，电机201输出端连接固定设置有蜗杆202；皮带机A3的辊轴一端连接固定设置有蜗轮A301，皮带机B4的辊轴一端连接固定设置有蜗轮B401，蜗轮A301和蜗轮B401均与蜗杆202啮合传动设置。

皮带机B4上的皮带外壁上连接固定设置有多个挡料板403，皮带机B4两端连接固定设置有挡料环。挡料板403及挡料环实现对泥水的输送作用。

参照图5，处理箱5一端贯穿开设有导流槽501，导流槽501位于皮带机B4的一端下侧，处理箱5底部设置有出料口。导流槽501内壁呈倾斜结构设置，便于泥水的流动。

过滤排水机构7包括收集槽701和滤网702；

收集槽701与处理箱5内壁连接固定设置，收集槽701上连接固定设置有滤网702，收集槽701底部开设有压水槽703。滤网702实现对泥水内的砂石进行分离。

压水槽703内壁滑动配合设置有压水塞704，压水塞704的一端穿过压水槽703内部延伸至外部，压水槽703内壁通过管道与外部连通。管道内壁连接固定设置有单向阀。

参照图4、图5和图6，泥沙除水机构6包括摆动板601和摆动杆602；

摆动板601与处理箱5内壁转动连接设置，摆动板601的一端穿过处理箱5内壁延伸至外部并连接固定设置有摆动杆602；压水塞704位于外部的一端连接固定设置有配合框705，配合框705内壁与摆动杆602一端外壁滑动配合设置。

传动机构8包括球面蜗杆801和锥齿轮802；

球面蜗杆801一端与固定架2转动连接设置，球面蜗杆801另一端连接固定设置有锥齿轮802；皮带机B4连接有蜗轮B401的辊轴外壁连接固定设置有两个不完全锥齿轮402，不完全锥齿轮402与锥齿轮802啮合传动设置。球面蜗杆801可以实现球面蜗杆801的摆动作用。

摆动杆602靠近球面蜗杆801的一端转动连接设置有两个滚子603，滚子603外壁与球面蜗杆801的蜗齿处滑动配合设置。

参照图1-图6，一种盾构机防喷涌的双层皮带装置的应用方法，包括以下步骤：

S1、当盾构机在进行挖掘隧道时，为了防止地下水的喷涌导致土方运输的困难，需要利用双层皮带装置进行土方的输送，首先挖掘的土方会落到皮带机A3上，然后输送到其他位置；

S2、此时含水量较大的土方在皮带机A3上时，会通过其自身的排水孔进行排水，水和泥浆等会落到皮带机B4上，然后皮带机B4会将泥水输送到导流槽501内，然后流到处理箱5内部；

S3、泥水落到收集槽701上时，滤网702会进行泥水的进一步分离，然后电机201在带动皮带机A3及皮带机B4进行工作时，皮带机B4上的不完全锥齿轮402会带动啮合的锥齿轮802进行转动，从而带动球面蜗杆801进行正反转；

S4、然后正反转的球面蜗杆801会带动滚子603连接的摆动杆602进行摆动，从而使得摆动杆602带动连接的摆动板601进行往复摆动，从而可以将滤网702过滤下来的砂石等从滤网702上清理到处理箱5内，然后落出；

S5、同时摆动的摆动杆602会带动配合框705进行上下移动，从而使得配合框705带动连接的压水塞704进行上下移动，从而可以将压水槽703内的水通过管道挤压输送到外部。

本发明一种盾构机防喷涌的双层皮带装置的实施原理为：当盾构机在进行挖掘隧道时，为了防止地下水的喷涌导致土方运输的困难，需要利用双层皮带装置进行土方的输送，首先挖掘的土方会落到皮带机A3上，然后输送到其他位置；此时含水量较大的土方在皮带机A3上时，会通过其自身的排水孔进行排水，水和泥浆等会落到皮带机B4上，然后皮带机B4会将泥水输送到导流槽501内，然后流到处理箱5内部；泥水落到收集槽701上时，滤网702会进行泥水的进一步分离，然后电机201在带动皮带机A3及皮带机B4进行工作时，皮带机B4上的不完全锥齿轮402会带动啮合的锥齿轮802进行转动，从而带动球面蜗杆801进行正反转；

然后正反转的球面蜗杆801会带动滚子603连接的摆动杆602进行摆动，从而使得摆动杆602带动连接的摆动板601进行往复摆动，从而可以将滤网702过滤下来的砂石等从滤网702上清理到处理箱5内，然后落出；

同时摆动的摆动杆602会带动配合框705进行上下移动，从而使得配合框705带动连接的压水塞704进行上下移动，从而可以将压水槽703内的水通过管道挤压输送到外部。

本发明采用泥沙除水机构实现了在将含有泥沙的水导入到处理箱内时，可以进过滤网实现过滤，然后传动机构会带动摆动板进行摆动，从而将泥沙中的颗粒与水之间分离，从而避免了排水时造成的堵塞的效果。通过设置过滤排水机构，可以在将砂石与水分离的同时，可以利用摆动的摆动杆带动压水塞进行往复移动，从而可以将分离的水进行及时的排出，进一步提高装置的实用性。通过在皮带机B上设置挡料板配合挡料环，可以有效的避免落到皮带机B上的泥水的泄漏，从而提高了装置的输送效果。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种盾构机防喷涌的双层皮带装置，包含：固定架、皮带机A、皮带机B、处理箱、泥沙除水机构、过滤排水机构、传动机构和动力驱动机构，其特征在于：所述固定架固定设置在盾构机体一侧；

皮带机A和皮带机B固定设置于固定架上；皮带机A设置在皮带机B的外侧；皮带机A上均布有若干排水孔；

处理箱固定设置于固定架上；

泥沙除水机构转动连接设置于处理箱内，可以实现对泥沙内的水进行分离处理；

过滤排水机构连接固定设置于处理箱内；

传动机构转动连接设置于处理箱外侧；传动机构和泥沙除水机构啮合传动设置；

固定架上设置有动力驱动机构；动力驱动机构可带动皮带机A和皮带机B转动；

皮带机B和传动机构啮合传动设置；泥沙除水机构和过滤排水机构滑动设置。

2.根据权利要求1所述的盾构机防喷涌的双层皮带装置，其特征在于：所述动力驱动机构包括电机和蜗杆；所述固定架一侧固定设置有电机，所述电机输出端固定设置有蜗杆；

所述皮带机A的辊轴一端固定设置有蜗轮A，所述皮带机B的辊轴一端固定设置有蜗轮B，所述蜗轮A和蜗轮B均与蜗杆啮合传动设置。

3.根据权利要求2所述的盾构机防喷涌的双层皮带装置，其特征在于：所述处理箱一端贯穿开设有导流槽，所述导流槽位于皮带机B的一端下侧，所述处理箱底部设置有出料口。

4.根据权利要求1所述的盾构机防喷涌的双层皮带装置，其特征在于：所述过滤排水机构包括收集槽和滤网，所述收集槽与处理箱内壁连接固定设置，所述收集槽上连接固定设置有滤网，所述收集槽底部开设有压水槽。

5.根据权利要求4所述的盾构机防喷涌的双层皮带装置，其特征在于：所述压水槽内壁滑动配合设置有压水塞，所述压水塞的一端穿过压水槽内部延伸至外部，所述压水槽内壁通过管道与外部连通。

6.根据权利要求1所述的盾构机防喷涌的双层皮带装置，其特征在于：所述泥沙除水机构包括摆动板和摆动杆，所述摆动板与处理箱内壁转动连接设置，所述摆动板的一端穿过处理箱内壁延伸至外部并连接固定设置有摆动杆；

所述压水塞位于外部的一端连接固定设置有配合框，所述配合框内壁与摆动杆一端外壁滑动配合设置。

7.根据权利要求1所述的盾构机防喷涌的双层皮带装置，其特征在于：所述传动机构包括球面蜗杆和锥齿轮，所述球面蜗杆一端与固定架转动连接设置，所述球面蜗杆另一端连接固定设置有锥齿轮；

所述皮带机B连接有蜗轮B的辊轴外壁连接固定设置有两个不完全锥齿轮，所述不完全锥齿轮与锥齿轮啮合传动设置。

8.根据权利要求7所述的盾构机防喷涌的双层皮带装置，其特征在于：所述摆动杆靠近球面蜗杆的一端转动连接设置有两个滚子，所述滚子外壁与球面蜗杆的蜗齿处滑动配合设置。

9.根据权利要求8所述的盾构机防喷涌的双层皮带装置，其特征在于：所述皮带机B上的皮带外壁上连接固定设置有多个挡料板，所述皮带机B两端连接固定设置有挡料环。

10.一种盾构机防喷涌的双层皮带装置及其应用方法，包括以下步骤：

S1、盾构机在进行挖掘隧道时，盾构机体挖掘的土方会落到皮带机A上，然后输送到其他位置；

S2、此时含水量较大的土方在皮带机A上时，会通过其自身的排水孔进行排水，水和泥浆等会落到皮带机B上，然后皮带机B会将泥水输送到导流槽内，然后流到处理箱内部；

S3、泥水落到收集槽上时，滤网会进行泥水的进一步分离，在电机带动皮带机A及皮带机B进行工作时，皮带机B上的不完全锥齿轮会带动啮合的锥齿轮进行转动，从而带动球面蜗杆进行正反转；

S4、然后正反转的球面蜗杆会带动滚子连接的摆动杆进行摆动，从而使得摆动杆带动连接的摆动板进行往复摆动，可以将滤网过滤下来的砂石等从滤网上清理到处理箱内，然后落出；

S5、同时摆动的摆动杆会带动配合框进行上下移动，从而使得配合框带动连接的压水塞进行上下移动，从而可以将压水槽内的水通过管道挤压输送到外部。

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