CN209339955U - 一种改良的盾构设备出渣装置 - Google Patents
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Abstract
一种改良的盾构设备出渣装置，包括在刀盘的背部设有多个自刀盘带固定杆的法兰至外径端呈放射性排布的刮渣板、在旋转驱动机构中心固定部朝向刀盘的一侧设有向外凸起的溜渣槽，该溜渣槽自上而下具有相互贯通的通槽，其上方为进料口，下方为出料口，通过旋转驱动机构的转动部带动刀盘转动，继而带动刮渣板将土仓内的渣土运至溜渣槽的进料口；它还包括一横向设置在溜渣槽出料口下方的螺旋输送装置，该螺旋输送装置具有一封闭壳体，其前端与溜渣槽出料口相对接落料口，其末端至少设有一个可控制闸门开\闭的卸料口，在封闭壳体内具有螺旋叶片及压力传感器，封闭壳体外具有用于驱动螺旋叶片转动驱动装置。
Description
技术领域
本实用新型涉及盾构掘进设备，尤指一种改良的盾构设备出渣装置。
背景技术
如图1所示，TBM盾构设备一般适用于硬岩材质的掘进施工，其出渣方式通常采用刀盘中心式，将皮带机1a的输入端设置在刀盘2a的中部，借由皮带机1a将硬岩渣料输送至出渣通道向外排出；
如图2所示，传统的土压平衡盾构一般用于较软土质的城市地铁施工中，其出渣方式通常采用螺旋输送机1b实现，该螺旋输送机1b设置在刀盘2b的底部并斜向设置，借由螺旋输送机1b将土质渣料输送至出渣通道向外排出；但由于施工环境的多样化，有时盾构设备需在具备软土和硬岩等多种复杂地质条进下施工作业的盾构设备，因此业界出现了一种双模盾构设备，具体参见CN102383805A专利文献，但采用该双模盾构设备在不同的地质条件下进行作业时需要匹配不同出渣装置，比方在硬岩地质条件下需采用中心皮带出渣方式，而在软土地质需采用螺旋输送机底部出渣方式，由于上述转换需要在狭小隧洞内进行的，转换过程比较麻烦，费时费力。
有鉴于此，本发明人针对现有技术中的上述缺陷深入研究，遂有本案产生。
实用新型内容
本实用新型主要目的是提供一种新型的盾构机出渣装置，该出渣装置能同时兼顾硬岩地质及富含水层地质渣料运输。
为实现上述目的，本实用新型公开了一种改良的盾构设备出渣装置，包括在刀盘的背部设有多个自刀盘带固定杆的法兰至外径端呈放射性排布的刮渣板、在旋转驱动机构中心固定部朝向刀盘的一侧设有向外凸起的溜渣槽，该溜渣槽自上而下具有相互贯通的通槽，其上方为进料口，下方为出料口，通过旋转驱动机构的转动部带动刀盘转动，继而带动刮渣板将土仓内的渣土运至溜渣槽的进料口；它还包括一横向设置在溜渣槽出料口下方的螺旋输送装置，该螺旋输送装置具有一封闭壳体，其前端与溜渣槽出料口相对接落料口，其末端至少设有一个可控制闸门开\闭的卸料口，在封闭壳体内具有螺旋叶片及压力传感器，封闭壳体外具有用于驱动螺旋叶片转动驱动装置。
优选地，所述的螺旋输送装置采用带式螺旋输送装置。
可选地，所述螺旋输送装置的末端设有一可开\闭的通孔，通过压力传感器可检测螺旋输送装置壳体内压力是否处于正常状态，当压力处于正常状态，则该通孔闭合；当壳体内压力有可能发生失压状态时，则该通孔打开并外接气泵进行空气保压；当螺旋输送装置壳体内压力高于正常状态，打开卸料口易造成渣料井喷，则该通孔外接管路，将渣料向外排出，待螺旋输送装置壳体内压力处于正常状态时，再将卸料口打开。
可选地，所述的螺旋输送装置在靠近进料口处设有第一压力传感器，在靠近卸料口处设有第二压力传感器。
可选地，所述刀盘的掘进端面设置有防止大直径硬岩进入土仓的格栅。
进一步，所述刀盘背部的每个辐条上对称设有两个刮渣板，该溜渣槽上方的进料口由上至下开口渐缩呈喇叭状。
可选地，所述的螺旋输送装置的卸料口由有个呈竖直排布的上闸门和下闸门构成，所述的上闸门与下闸门交替开闭。
可选地，所述的螺旋输送装置的壳体外侧与一对水平设置的伸缩油缸的活动端相固接，其伸缩油缸的固定端固设在盾构机的中盾的机架上，借由伸缩油缸活动端的水平移动，实现螺旋输送装置的水平位移。
可选地，所述螺旋输送装置的壳体上还设有多个观察孔及至少一个检修口。
可选地，所述螺旋输送装置的前端径向位置设有一可控制开\闭的前闸门，当前闸门关闭时，从落料口进入的渣料被前闸门阻隔无法继续输送至卸料口。
采用上述结构，螺旋输送装置横置于刀盘的中部，且采用无中心转轴的带式螺旋输送装置，避免了在渣料运输过程中产生的堵塞\卡料问题；且由于增设了压力传感器，可以实时检测螺旋输送装置舱内的压力值，通过对前闸门或卸料口出渣速度的控制，和/或通过螺旋输送装置的通孔保压或者进行出渣，皆可最大限度避免渣料的井喷；同时在螺旋输送装置需要检修或者遭遇含水量大的地质结构，则可通过伸缩油缸将螺旋输送装置及时回收，提升螺旋输送装置的使用寿命。
附图说明
作为非限制性例子给出的具体说明更好地解释本实用新型包括什么以及其可被实施，此外，该说明参考附图，在附图中：
图1习用TBM盾构设备出渣装置示意图；
图2习用土压平衡盾构出渣装置示意图；
图3本实用新型刀盘背部端面结构示意图（与掘进方向相背）；
图4本实用新型前盾旋转驱动装置带溜渣槽的示意图；
图5本实用新型刀盘与旋转驱动装置的装配示意图；
图6本实用新型刀盘前部端面结构示意图（与掘进方向一致）；
图7本实用新型出渣装置沿长度方向的正视图；
图8本实用新型出渣装置与刀盘的装配示意图。
标号说明：
刀盘（1）、辐条（11）、格栅（12）、牛腿法兰（13）、刮渣板（2）、旋转驱动机构（3）、中心固定部（31）、转动部（32）、溜渣槽（4）、进料口（41）、出料口（42）、螺旋输送装置（5）、落料口（51）、卸料口（52）、上闸门（521）、下闸门（522）、螺旋叶片（53）、通孔（54）、观察孔（55）、检修口（57）、前闸门（56）、压力传感器（6）、第一压力传感器（61）、第二压力传感器（62）、驱动装置（7）、伸缩油缸（8）
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例对本实用新型做详细描述。
如图3-图8所示，本实用新型公开了一种改良的盾构设备出渣装置，它包括在刀盘1的背部设有多个自刀盘1带固定杆131的法兰13至外径端呈放射性排布的刮渣板2、在旋转驱动机构3中心固定部31朝向刀盘1的一侧设有向外凸起的溜渣槽4，该溜渣槽4自上而下具有相互贯通的通槽，其上方为进料口41，下方为出料口42，通过旋转驱动机构3的转动部32带动刀盘1转动，继而带动刮渣板2将土仓内的渣土运至溜渣槽4的进料口41；更优选的是，所述刀盘1背部的每个辐条11上对称设有两个刮渣板2，该溜渣槽4上方的进料口41由上至下开口渐缩呈喇叭状，这样设计便于掘进过程中产生的渣料的汇集；同时在刀盘1的掘进端面设置有防止大直径硬岩进入土仓的格栅12，这样可以防止体积较大的渣料落入溜渣槽4或螺旋输送装置5造成堵塞问题。
在溜渣槽4出料口42下方横向设置的螺旋输送装置5，该螺旋输送装置5具有一封闭壳体，其前端与溜渣槽4出料口42相对接落料口51，其末端至少设有一个可控制闸门开\闭的卸料口52，在封闭壳体内具有螺旋叶片53及压力传感器6，封闭壳体外具有用于驱动螺旋叶片53转动驱动装置7。更优选的是，所述的螺旋输送装置采用带式螺旋输送装置5，即无旋转中心轴的螺旋输送装置，这样可使渣料更易于通过无转轴的螺旋叶片进行输送，而不会渣料的堵塞。
为了降低螺旋输送装置5在渣料转运或卸料过程中产生渣料井喷的问题，可以采用如下一个或多个技术方案共同组合方式来加以实现，
技术方案1：所述螺旋输送装置5的末端设有一可开\闭的通孔54，通过压力传感器6可检测螺旋输送装置5壳体内压力是否处于正常状态，当压力处于正常状态，则该通孔54闭合；当壳体内压力有可能发生失压状态时，则该通孔54打开并外接气泵进行空气保压；当螺旋输送装置5壳体内压力高于正常状态，打开卸料口52易造成渣料井喷，则该通孔54外接管路，将渣料向外排出，待螺旋输送装置5壳体内压力处于正常状态时，再将卸料口52打开。
技术方案2：为了保证设备在正常出渣过程中不发生喷涌现象，则要求螺旋输送装置5在卸料口52的压力尽量为零，因此在螺旋输送装置5靠近进料口41处设有第一压力传感器61，靠近卸料口52处设有第二压力传感器62，通过设置前后两段设置压力传感器61、62，实时检测螺旋输送装置5内临近进落料口51与卸料口5的压力值，便于设备操作人员来控制螺旋输送装置5的进料与卸料。
技术方案3：所述的螺旋输送装置的卸料口52由有2个呈竖直排布的上闸门521和下闸门522构成，所述的上闸门521与下闸门522交替开闭，使渣料在进行卸料时压力可控，降低渣料井喷的发生概率。
技术方案4：所述螺旋输送装置5的前端径向位置设有一可控制开\闭的前闸门56，当前闸门56关闭时，从落料口51进入的渣料被前闸门56阻隔无法继续输送至卸料口52，通过将渣料的运输通道封闭，而阻止卸料口52造成渣料井喷，同时该前闸门56的设置可以在掘进过程中，含水量较大时，可以及时关闭前闸门56，提高设备的防水性能。
可选的，在螺旋输送装置5的壳体外侧与一对水平设置的伸缩油缸8的活动端81相固接，其伸缩油缸8的固定端82固设在盾构机的中盾的机架上，借由伸缩油缸8活动端81的水平移动，实现螺旋输送装置5的水平位移，从而实现当螺旋输送装置5筒壁磨损，和/或前方含水量较大时，可将螺旋输送装置5及时回收。
为了便于检修螺旋输送装置5，在螺旋输送装置5的壳体上还设有多个观察孔55及检修孔57，便于工人透过该观察孔55观察内部工作情况，通过检修孔57进行设备维修及保养。
需要说明的是，本实用新型的“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种改良的盾构设备出渣装置，其特征在于，包括在刀盘（1）的背部设有多个自刀盘（1）带固定杆（131）的法兰（13）至外径端呈放射性排布的刮渣板（2）、在旋转驱动机构（3）中心固定部（31）朝向刀盘（1）的一侧设有向外凸起的溜渣槽（4），该溜渣槽（4）自上而下具有相互贯通的通槽，其上方为进料口（41），下方为出料口（42），通过旋转驱动机构（3）的转动部（32）带动刀盘（1）转动，继而带动刮渣板（2）将土仓内的渣土运至溜渣槽（4）的进料口（41）；它还包括一横向设置在溜渣槽（4）出料口（42）下方的螺旋输送装置（5），该螺旋输送装置（5）具有一封闭壳体，其前端与溜渣槽（4）出料口（42）相对接落料口（51），其末端至少设有一个可控制闸门开\闭的卸料口（52），在封闭壳体内具有螺旋叶片（53）及压力传感器（6），封闭壳体外具有用于驱动螺旋叶片（53）转动驱动装置（7）。
2.如权利要求1所述的一种改良的盾构设备出渣装置，其特征在于，所述的螺旋输送装置采用带式螺旋输送装置（5）。
3.如权利要求1所述的一种改良的盾构设备出渣装置，其特征在于，所述螺旋输送装置（5）的末端设有一可开\闭的通孔（54），该通孔（54）可外接管路。
4.如权利要求1所述的一种改良的盾构设备出渣装置，其特征在于，所述的螺旋输送装置（5）在靠近进料口（41）处设有第一压力传感器（61），在靠近卸料口（52）处设有第二压力传感器（62）。
5.如权利要求1所述的一种改良的盾构设备出渣装置，其特征在于，所述刀盘（1）的掘进端面设置有防止大直径硬岩进入土仓的格栅（12）。
6.如权利要求1所述的一种改良的盾构设备出渣装置，其特征在于，所述刀盘（1）背部的每个辐条（11）上对称设有两个刮渣板（2），该溜渣槽（4）上方的进料口（41）由上至下开口渐缩呈喇叭状。
7.如权利要求1所述的一种改良的盾构设备出渣装置，其特征在于，所述的螺旋输送装置（5）的卸料口（52）由有2个呈竖直排布的上闸门（521）和下闸门（522）构成，所述的上闸门（521）与下闸门（522）交替开闭。
8.如权利要求1或2所述的一种改良的盾构设备出渣装置，其特征在于，所述的螺旋输送装置（5）的壳体外侧与一对水平设置的伸缩油缸（8）的活动端（81）相固接，其伸缩油缸（8）的固定端（82）固设在盾构机的中盾的机架上，借由伸缩油缸（8）活动端（81）的水平移动，实现螺旋输送装置（5）的水平位移。
9.如权利要求1所述的一种改良的盾构设备出渣装置，其特征在于，所述螺旋输送装置（5）的壳体上还设有多个观察孔（55）及至少一个检修口（57）。
10.如权利要求1所述的一种改良的盾构设备出渣装置，其特征在于，所述螺旋输送装置（5）的前端径向位置设有一可控制开\闭的前闸门（56），当前闸门（56）关闭时，从落料口（51）进入的渣料被前闸门（56）阻隔无法继续输送至卸料口（52）。
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