CN207393217U - 一种盾构机上的注浆装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公布了一种盾构机上的注浆装置，运输车上设有长方体状的两节相邻的车厢；砂浆搅拌箱位于第一车厢内的两块挡板之间，砂浆搅拌箱的前后两侧壁分别可与前后两侧的挡板紧贴；搅拌轴的搅拌叶片均伸入砂浆搅拌箱内；第一车厢内的砂浆通过第一管道泵入第二车厢内，第二车厢的开口端的还固定有第二管道。螺旋送浆管包括圆锥管和同固定在圆锥管内壁上的第一螺旋叶片；控制器包括一块圆环状的挡板，导流管的管壁上设有通孔，导流管的入口端与圆锥管的小端相接，在导流管内壁上同轴地固定有第二螺旋叶片；还包括螺塞，螺塞包括螺纹段和光轴段，螺纹段与螺纹孔配合。该盾构机上的注浆装置可实时制备混凝土并及时、稳定地运输出去，可靠性强。

Description

一种盾构机上的注浆装置

技术领域

本实用新型属于盾构机技术领域，尤其涉及一种用于盾构机上的注浆装置。

背景技术

目前盾构作业中使用的注浆设备均设有固定砂浆罐和移动砂浆罐，同步注浆所需的砂浆依靠移动砂浆罐来进行输送。盾构机每掘进一环，使用管片运输吊机送移动砂浆罐至固定砂浆罐上方，然后把移动罐内砂浆放入固定砂浆罐内方可进行注浆；所有的砂浆都需要从井外运输进来，由于隧道掘进速度缓慢，砂浆运输进来都会闲置一段时间等候使用，可能造成砂浆质变。这种注浆设备操作过程繁琐，工作效率较低，运输吊机使用频率较高，存在一定的安全隐患，并且需要多名工作人员协调作业，占用大量的人力、物力。另一方面，现有的注浆设备多是采用普通管道直接喷出，对于盾构注浆来说效果并不理想，注浆不稳定，喷出的砂浆散乱四溅，对注浆的速度也难以控制；且部分采用阀门的管道由于结构复杂，精度较高，阀芯又极易堵塞且成本较高。由于上述两方面的原因造成目前盾构施工时注浆效果不佳。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种盾构机上的注浆装置，该盾构机上的注浆装置可实时制备混凝土并及时稳定运输出去，并根据需要灵活调整注浆流量，成本低廉，可靠性强。

本实用新型的技术方案如下：

一种盾构机上的注浆装置，包括运输车，所述运输车上设有长方体状的两节相邻的车厢，第一车厢顶部敞开，在所述第一车厢的前后两侧分别倾斜地设有一块挡板，挡板的顶端边缘分别朝第一车厢外侧倾斜，每块挡板与第一车厢前后壁之间通过若干水平设置的弹簧连接，挡板的底端边缘不与第一车厢底板固定；

还包括砂浆搅拌箱和搅拌装置；砂浆搅拌箱位于第一车厢内的两块所述挡板之间，所述砂浆搅拌箱的前后两侧壁分别可与前后两侧的挡板紧贴；所述搅拌装置包括可拆卸地固定在第一车厢开口端上部的拱形支架，所述支架上水平地固定有横梁，所述横梁与支架的拱顶板平行，所述拱顶板上设有排成一条直线的三根搅拌轴，三根搅拌轴均竖直向下穿过拱顶板和横梁且可在拱顶板和横梁内自由转动，三根搅拌轴之间通过三个齿轮啮合传动，位于中间的齿轮固定在驱动电机上，所述驱动电机的主轴与中间的搅拌轴相连；

三根搅拌轴的搅拌叶片均伸入所述砂浆搅拌箱内；第一车厢内的砂浆通过第一管道泵入第二车厢内，所述第二车厢的开口端的顶部还固定有第二管道，所述第二管道与输出泵连通；

还包括与所述第二管道相连的螺旋送浆管和控制器；

所述螺旋送浆管包括圆锥管和同轴固定在圆锥管内壁上的第一螺旋叶片，所述第一螺旋叶片呈与圆锥管锥度相一致的圆锥形且其小端位于圆锥管的小端；

所述控制器包括一块圆环状的挡板，所述挡板套在导流管上的出口端处且与导流管垂直，所述导流管的管壁上设有通孔，所述导流管的入口端与所述圆锥管的小端相接，在导流管内壁上同轴地固定有第二螺旋叶片，所述第二螺旋叶片呈圆柱形；

所述导流管上还拧有螺纹套筒，所述螺纹套筒的筒壁上设有阶梯孔，所述阶梯孔由外至内依次包括螺纹孔和穿孔，所述穿孔与所述通孔直径相同，所述螺纹套筒拧到其自身端面与所述挡板接触时，所述穿孔与所述通孔同轴；

还包括螺塞，所述螺塞包括螺纹段和光轴段，所述螺纹段与所述螺纹孔配合，所述光轴段依次穿过所述穿孔和通孔内壁上嵌有的O型圈后伸入所述导流管内，所述O型圈与所述光轴段挤压接触。

进一步地，中间的搅拌轴安装于拱顶板和横梁内的平面轴承内。

进一步地，所述第二管道位于第二车厢内的部分为不锈钢钢管。

进一步地，所述第一螺旋叶片的锥度为23～28度。

进一步地，所述光轴段伸入导流管内的一端呈半球形。

进一步地，所述螺塞的螺帽圆柱面上设有若干凸棱。

进一步地，所述第一螺旋叶片和第二螺旋叶片的横截面相同且均呈月牙形。

进一步地，所述导流管的出口端还连有一个圆锥状的喷头，所述螺帽的端面固定有手轮。

本实用新型的有益效果：本实用新型采用带轮的小车作为整个装置的运输载体，可以使注浆装置随时跟随盾构机移动，车厢内的砂浆搅拌箱可以实时制备所需要的砂浆，且多个搅拌杆可以充分搅拌砂浆，并且在小车运动时，由于弹簧的作用，还可以使砂浆搅拌箱前后晃动，进一步抖动砂浆，提升砂浆匀质程度，并且由于拱形支架可拆卸，因此在拆开后，便于将砂浆搅拌箱放入两挡板之间，以便安装砂浆搅拌箱。现场实时制备的砂浆泵入第二车厢内，通过第二管道泵送到盾构施工处，实现实时注浆。

同时，本实用新型采用圆锥管和圆锥状的第一螺旋叶片来稳定输送砂浆，使砂浆沿着管壁螺旋喷出，注浆稳定，不会像普通直管段那样直接喷射溅出。另外，通过特制的螺塞来实现对导流管口径的变化，起到一个调节阀的作用，巧妙设置螺纹套来减少导流管所需的管壁厚度，通过挡板来定位，保证穿孔和通孔可以在拧到底时到达同轴正对的位置，以便光轴穿过，实现动密封；从而有效调节砂浆流量大小并与两个螺旋叶片配合，实现稳定、可调流量地注浆，适应性极强。

由此可见，本实用新型利用特制的实时砂浆制备、运输、喷洒机构(圆锥管以及控制器)来快速高效地灌注砂浆，现场实时制备、及时运输砂浆的装置与特制的砂浆可控稳定喷洒装置相辅相成，及时制备出砂浆是基础，稳定可调地喷出砂浆是提升灌注质量的进一步保证，几者有机结合在一起，更好地共同实现了盾构施工中的砂浆灌注，可实时制备混凝土并及时稳定运输出去，并根据需要灵活调整注浆流量，成本低廉，螺塞制成的“阀芯”结构简单、可靠性强，很大程度上地适应了盾构施工中注浆工艺的特殊性。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为挡板的横截面示意图。

图3为控制器及其附属连接部件的结构示意图。

图4为控制器结构示意图。

图5为螺旋叶片的横截面示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

参照附图1—4所示：

一种盾构机上的注浆装置，包括设有带自锁功能的万向脚轮的运输车18，以便放置在盾构机的栅栏板等部件上，运输车18也可以是一种带驱动设备的运载车。运输车18的车轮可在隧道的运渣轨道上滚动，例如采用运渣车的结构。所述运输车18上设有长方体状的两节相邻的车厢，第一车厢1顶部敞开，在所述第一车厢1的前后两侧分别倾斜地设有一块挡板3，挡板3的顶端边缘分别朝第一车厢1外侧倾斜，每块挡板3与第一车厢1前后壁之间通过若干水平设置的弹簧2连接，挡板3的底端边缘不与第一车厢1的底板固定，且可以在底板上光滑地移动。

还包括砂浆搅拌箱12和搅拌装置；砂浆搅拌箱12位于第一车厢1内的两块所述挡板 3之间，挡板3上设有容纳砂浆搅拌箱12相应侧壁的沟槽301，所述砂浆搅拌箱12的前后两侧壁分别可与前后两侧的挡板3紧贴；所述搅拌装置包括可拆卸地固定在第一车厢1 开口端上部的拱形的支架4，所述支架4上水平地固定有横梁5，所述横梁5与支架4的拱顶板19平行，所述拱顶板19上设有排成一条直线的三根搅拌轴8，三根搅拌轴8均竖直向下穿过拱顶板19和横梁5且可在拱顶板19和横梁5内自由转动，三根搅拌轴8之间通过三个齿轮6啮合传动，位于中间的齿轮6固定在驱动电7上，所述驱动电机7的主轴与中间的搅拌轴8相连，从而带动三根搅拌轴8转动、搅拌。

三根搅拌轴8的搅拌叶片11均伸入所述砂浆搅拌箱12内；第一车厢1内的砂浆通过第一管道13泵入第二车厢17内，所述第二车厢17的开口端的顶部还固定有第二管道14，所述第二管道14与输出泵15连通，从而将实时配置的砂浆灌注到施工处。

本实施例还包括与所述第二管道14相连的螺旋送浆管和控制器b。所述螺旋送浆管包括圆锥管a1和同轴固定在圆锥管a1内壁上的第一螺旋叶片a2，所述第一螺旋叶片a2呈与圆锥管a1锥度相一致的圆锥形且其小端位于圆锥管a1的小端。所述控制器b包括一块圆环状的挡板b2，所述挡板b2套在导流管b3上的入口端处且与导流管b3垂直，所述导流管b3的管壁上设有通孔。所述导流管b3的入口端与所述圆锥管a1的小端相接，在导流管b3内壁上同轴地固定有第二螺旋叶片b7，所述第二螺旋叶片b7呈圆柱形，即类似于圆柱弹簧的螺旋结构。

所述导流管b3上还拧有螺纹套筒b4，所述螺纹套筒b4的筒壁上设有阶梯孔，所述阶梯孔由外至内依次包括螺纹孔b5和穿孔，所述穿孔与所述通孔直径相同，所述螺纹套筒b4拧到其端面与所述挡板b2接触时，所述穿孔与所述通孔同轴。

还包括螺塞b6，所述螺塞b6包括螺纹段b601和光轴段b602，所述螺纹段b601与所述螺纹孔b5配合，所述光轴段b602依次穿过所述穿孔和通孔内壁上嵌有的O型圈b8 后伸入所述导流管b3内，所述O型圈b8与所述光轴段b602挤压接触，实现螺塞b6拧入时的动密封。

进一步地，中间的搅拌轴8安装于拱顶板19和横梁5内的平面轴承9内。该结构设计主要是考虑到驱动电机7悬空设置时对搅拌轴8的轴向压力较大，需要一个较好的具备轴向承受力的轴承来分担载荷，更好地起着支撑、无干涉旋转作用。

进一步地，所述第二管道14位于第二车厢17内的部分为不锈钢钢管16，以便更好地抽走砂浆，防止软质管道在砂浆底部抽吸时剧烈晃动。

进一步地，所述第一螺旋叶片a2的锥度A为23～28度，以实现砂浆更加均匀稳定地送出。

进一步地，所述光轴段b602伸入导流管3内的一端呈半球形，以便液体更好地流入，减少冲击。

进一步地，所述螺塞b6的螺帽圆柱面上设有若干凸棱b603，以便用手拧动调节螺塞 6。

进一步地，如图5所示，所述第一螺旋叶片a2和第二螺旋叶片b7的横截面相同且均呈月牙形，月牙形的凹槽可以供砂浆通过，在一定程度上提升导流作用；在制造时，月牙形的其中一端圆弧侧面k宜固定于相应管内壁，以进一步优化导流输送作用。

进一步地，所述导流管b3的出口端还连有一个圆锥状的喷头b9,喷头b9可以与导流管b3一体成型，作为导流管b3的一部分。该结构设计可以更加集中地喷出砂浆，所述螺帽b603的端面固定有手轮b10,以便调节螺塞b6。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种盾构机上的注浆装置，其特征在于：包括运输车，所述运输车上设有长方体状的两节相邻的车厢，第一车厢顶部敞开，在所述第一车厢的前后两侧分别倾斜地设有一块挡板，挡板的顶端边缘分别朝第一车厢外侧倾斜，每块挡板与第一车厢前后壁之间通过若干水平设置的弹簧连接，挡板的底端边缘不与第一车厢底板固定；

还包括砂浆搅拌箱和搅拌装置；砂浆搅拌箱位于第一车厢内的两块所述挡板之间，所述砂浆搅拌箱的前后两侧壁分别可与前后两侧的挡板紧贴；所述搅拌装置包括可拆卸地固定在第一车厢开口端上部的拱形支架，所述支架上水平地固定有横梁，所述横梁与支架的拱顶板平行，所述拱顶板上设有排成一条直线的三根搅拌轴，三根搅拌轴均竖直向下穿过拱顶板和横梁且可在拱顶板和横梁内自由转动，三根搅拌轴之间通过三个齿轮啮合传动，位于中间的齿轮固定在驱动电机上，所述驱动电机的主轴与中间的搅拌轴相连；

三根搅拌轴的搅拌叶片均伸入所述砂浆搅拌箱内；第一车厢内的砂浆通过第一管道泵入第二车厢内，所述第二车厢的开口端的顶部还固定有第二管道，所述第二管道与输出泵连通；

还包括与所述第二管道相连的螺旋送浆管和控制器；

所述螺旋送浆管包括圆锥管和同轴固定在圆锥管内壁上的第一螺旋叶片，所述第一螺旋叶片呈与圆锥管锥度相一致的圆锥形且其小端位于圆锥管的小端；

所述控制器包括一块圆环状的挡板，所述挡板套在导流管上的出口端处且与导流管垂直，所述导流管的管壁上设有通孔，所述导流管的入口端与所述圆锥管的小端相接，在导流管内壁上同轴地固定有第二螺旋叶片，所述第二螺旋叶片呈圆柱形；

所述导流管上还拧有螺纹套筒，所述螺纹套筒的筒壁上设有阶梯孔，所述阶梯孔由外至内依次包括螺纹孔和穿孔，所述穿孔与所述通孔直径相同，所述螺纹套筒拧到其自身端面与所述挡板接触时，所述穿孔与所述通孔同轴；

还包括螺塞，所述螺塞包括螺纹段和光轴段，所述螺纹段与所述螺纹孔配合，所述光轴段依次穿过所述穿孔和通孔内壁上嵌有的O型圈后伸入所述导流管内，所述O型圈与所述光轴段挤压接触。

2.根据权利要求1所述盾构机上的注浆装置，其特征在于：中间的搅拌轴安装于拱顶板和横梁内的平面轴承内。

3.根据权利要求2所述盾构机上的注浆装置，其特征在于：所述第二管道位于第二车厢内的部分为不锈钢钢管。

4.根据权利要求1所述盾构机上的注浆装置，其特征在于：所述第一螺旋叶片的锥度为23～28度。

5.根据权利要求4所述盾构机上的注浆装置，其特征在于：所述光轴段伸入导流管内的一端呈半球形。

6.根据权利要求5所述盾构机上的注浆装置，其特征在于：所述螺塞的螺帽圆柱面上设有若干凸棱。

7.根据权利要求1—6任一项所述盾构机上的注浆装置，其特征在于：所述第一螺旋叶片和第二螺旋叶片的横截面相同且均呈月牙形。

8.根据权利要求6所述盾构机上的注浆装置，其特征在于：所述导流管的出口端还连有一个圆锥状的喷头，所述螺帽的端面固定有手轮。