CN217813492U - 一种盾构机排渣系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种盾构机排渣系统，包括：螺旋输送机、转接组件、破碎组件和环流组件，其中螺旋输送机的前端设置在盾构机的开挖仓内，尾端通过转接组件与破碎组件连通；环流组件包括进浆管、第一排浆管、采石箱、排浆泵组、主排浆管和第二排浆管，进浆管的前端设置在盾构机的开挖仓内，第一排浆管的前端与开挖仓连通，第一排浆管的尾端连接在采石箱的进口端，采石箱的出口端与第二排浆管连通，第二排浆管的前端与破碎组件的主出渣口连通，第二排浆管的尾端与排浆泵组的吸入口端连通，排浆泵组的排出口端与主排浆管连接。通过螺旋输送机和环流组件两种排渣模式，可以增加盾构机对地层的适用范围，提高盾构施工效率。

Description

一种盾构机排渣系统

技术领域

本申请涉及隧道施工技术领域，特别涉及一种盾构机排渣系统。

背景技术

盾构法以其安全、环保、高效等施工优势，被广泛应用于地下隧道建设中，同时随着规划隧道线路穿越的地层越趋复杂多变，对施工设备也提出了新的要求。

如传统的土压平衡盾构机大多采用轴式螺旋输送机排渣，由于通过粒径有限，在富水大粒径砾石地层中施工时，常伴随有开挖仓集渣、落渣口喷涌等情况发生，影响施工效率及施工安全；而传统泥水平衡盾构机为了应对圆砾、卵石地层，大多采用间控式压力平衡模式，在气垫仓内设置破碎装置，从而延长了渣土在仓内的流动行程，大粒径砾石、卵石等增加了破碎装置负荷，时常导致破碎装置损坏，影响施工进度等。

实用新型内容

本申请的目的是提供一种盾构机排渣系统，能够适用于复杂的地质条件，且排渣效率较高。

为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

一种盾构机排渣系统，包括：

螺旋输送机、转接组件、破碎组件，所述螺旋输送机的前端设置在盾构机的开挖仓内，尾端通过所述转接组件与所述破碎组件连通；

环流组件，所述环流组件包括进浆管、第一排浆管、采石箱、排浆泵组、主排浆管和第二排浆管，所述进浆管的前端设置在盾构机的开挖仓内，所述第一排浆管的前端与开挖仓连通，所述第一排浆管的尾端连接在所述采石箱的进口端，所述采石箱的出口端与所述第二排浆管连通，所述第二排浆管的前端与所述破碎组件的主出渣口连通，所述第二排浆管的尾端与所述排浆泵组的吸入口端连通，所述排浆泵组的排出口端与所述主排浆管连接。

优选地，所述第一排浆管上设有第一阀门，所述采石箱的进口端设有第二阀门，所述采石箱的出口端设有第三阀门，所述第二排浆管上设有第四阀门和第五阀门，所述采石箱的出口端连接在所述第四阀门和所述第五阀门之间。

优选地，所述螺旋输送机包括筒体、无轴螺旋叶片和驱动装置，所述无轴螺旋叶片设置在所述筒体内，所述驱动装置用于驱动所述无轴螺旋叶片转动。

优选地，所述转接组件包括外衬体和内衬体，所述内衬体的外侧通过球面体与所述外衬体的内侧面接触，所述内衬体与所述螺旋输送机的尾端连接，所述外衬体与所述破碎组件连接。

优选地，所述外衬体上沿其径向方向设有若干个用于向所述外衬体和所述球面体的配合面注入润滑剂的润滑孔。

优选地，所述螺旋输送机的尾端侧部设有落渣口，所述落渣口处设有闸门，所述闸门上设有与所述内衬体固接的预留接口。

优选地，所述破碎组件的进渣口的侧边设有第一冲洗口，所述破碎组件的底部的一侧设有所述主出渣口，另一侧设有第二冲洗口。

优选地，所述破碎组件为双辊式破碎机。

优选地，所述螺旋输送机的中部通过拉杆连接在盾构机的盾体内。

优选地，所述盾体内设有支架，所述拉杆为伸缩油缸，所述伸缩油缸的一端与所述支架铰接，另一端与所述螺旋输送机铰接。

与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：

本申请所提供的一种盾构机排渣系统，包括：螺旋输送机、转接组件、破碎组件和环流组件，其中螺旋输送机的前端设置在盾构机的开挖仓内，尾端通过转接组件与破碎组件连通；环流组件包括进浆管、第一排浆管、采石箱、排浆泵组、主排浆管和第二排浆管，进浆管的前端设置在盾构机的开挖仓内，第一排浆管的前端与开挖仓连通，第一排浆管的尾端连接在采石箱的进口端，采石箱的出口端与第二排浆管连通，第二排浆管的前端与破碎组件的主出渣口连通，第二排浆管的尾端与排浆泵组的吸入口端连通，排浆泵组的排出口端与主排浆管连接。通过螺旋输送机和环流组件两种排渣模式，可以增加盾构机对地层的适用范围，提高盾构施工效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请一种具体实施方式所提供的一种盾构机排渣系统的结构示意图；

图2为螺旋输送机工作时的结构示意图；

图3为环流组件工作时的结构示意图；

图4为隔板的结构示意图；

图5为转接组件的结构示意图；

图6为破碎组件的结构示意图；

图7为螺旋输送机绕X轴上下转动时的对比图；

图8为螺旋输送机绕Y轴左右转动时的结构示意图。

附图标记如下：

01为盾体，02为刀盘，03为隔板，031为进浆口，032为管路排渣口，033为螺旋机排渣口，04为开挖仓，05为待输送渣石，06为待破碎渣石，07为渣土，08为较大粒径渣石；

1为螺旋输送机，11为闸门，111为预留接口；

2为转接组件，21为内衬体，22为外衬体，221为润滑孔，23为球面体，24为螺钉组，25为第一螺栓组，26为第二螺栓组，27为密封组件；

3为破碎组件，31为进渣口，32为主出渣口，33为第一冲洗口，34为第二冲洗口；

4为环流组件，41为进浆管，42为第一排浆管，43为第二排浆管，44为采石箱，45为三通管，46为排浆泵组，47为主排浆管，411为第一阀门，412为第二阀门，413为第三阀门，414为第四阀门，415为第五阀门；

5为支架，6为伸缩油缸。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参考图1～图8，图1为本申请一种具体实施方式所提供的一种盾构机排渣系统的结构示意图；图2为螺旋输送机工作时的结构示意图；图3为环流组件工作时的结构示意图；图4为隔板的结构示意图；

图5为转接组件的结构示意图；图6为破碎组件的结构示意图；图7为螺旋输送机绕X轴上下转动时的对比图；图8为螺旋输送机绕Y轴左右转动时的结构示意图。

本申请实施例所提供的一种盾构机排渣系统，可适用于富水圆砾复合地层的施工，盾构机排渣系统包括：螺旋输送机1、转接组件2、破碎组件3和环流组件4，盾构机的盾体01内部前端设有隔板03，隔板03和刀盘02之间的空间为开挖仓04，隔板03上设有进浆口031，其中可以在隔板03上部的两侧分别对称设置一个进浆口031，隔板03下部设有螺旋机排渣口033和管路排渣口032，其中螺旋输送机1的前端设置在盾构机的开挖仓04内，通过螺旋机排渣口033与开挖仓04连通，尾端通过转接组件2与破碎组件3连通；环流组件4包括进浆管41、第一排浆管42、采石箱44、排浆泵组46、主排浆管47和第二排浆管43，进浆管41的前端设置在盾构机的开挖仓04内，通过进浆口031与开挖仓04连通，第一排浆管42的前端连接在管路排渣口032上，以与开挖仓04连通，第一排浆管42的尾端连接在采石箱44的进口端，采石箱44的出口端通过三通管45与第二排浆管43连通，第二排浆管43的前端与破碎组件3的主出渣口32连通，第二排浆管43的尾端与排浆泵组46的吸入口端连通，排浆泵组46的排出口端与主排浆管47连接。通过螺旋输送机1和环流组件4两种排渣模式，可以增加盾构机对地层的适用范围，提高盾构施工效率。

在一些实施例中，第一排浆管42上设有第一阀门411，采石箱44的进口端设有第二阀门412，采石箱44的出口端设有第三阀门413，第二排浆管43上设有第四阀门414和第五阀门415，采石箱44的出口端连接在第四阀门414和第五阀门415之间。

如图2所示，当盾构机掘进到圆砾含量多、粒径大等地层时，关闭第一阀门411、第二阀门412、第三阀门413，开启螺旋输送机1的闸门11、第四阀门414和第五阀门415，并启动螺旋输送机1、破碎组件3和排浆泵组46，盾构机的刀盘02开挖下的待输送渣石05，在螺旋输送机1的输送下，经螺旋输送机1的闸门11、转接组件2落入破碎组件3中，待破碎渣石06被破碎组件3破碎至设定尺寸后，经第二排浆管43、排浆泵组46和主排浆管47排送至隧道外设定位置，至此完成排渣流程。

如图3所示，当盾构机掘进到砾石、砂卵石等含量较少或需要检修破碎组件3时，关闭螺旋输送机1和闸门11并进行保压，同时关闭破碎组件3、第四阀门414，开启第一阀门411、第二阀门412、第三阀门413，其余保持正常工作状态，刀盘02开挖下的渣土07，经第一排浆管42、采石箱44，通过排浆泵组46，最后经主排浆管47排送至隧道外设定位置，至此完成排渣流程，其中采石箱44可以对较大粒径渣石08进行采集，以避免堵塞管道。

在一些实施例中，螺旋输送机1包括筒体、无轴螺旋叶片和驱动装置，无轴螺旋叶片设置在筒体内，驱动装置用于驱动无轴螺旋叶片转动。通过无轴螺旋叶片可以提高螺旋输送机1对大粒径渣石的输送效率。其中螺旋输送机1的中部通过拉杆连接在盾构机的盾体01内，螺旋输送机1倾斜设置在盾体01内，具体地，盾体01内设有支架5，拉杆优选为伸缩油缸6，伸缩油缸6的一端与支架铰接，另一端与螺旋输送机1铰接，通过伸缩油缸6可以调节螺旋输送机1的倾斜角度。此外，螺旋输送机1的尾端侧部设有落渣口，落渣口处设有闸门11，闸门11上设有预留接口111。

在一些实施例中，如图5所示，转接组件2设置为球形铰接式结构，转接组件2至少包括外衬体22、内衬体21和球面体23等，内衬体21的外侧通过球面体23与外衬体22的内侧面接触，内衬体21与螺旋输送机1的尾端连接，外衬体22与破碎组件3连接。其中内衬体21与球面体23可以采用螺钉组24固接，内衬体21与闸门11上的预留接口111通过第一螺栓组25固接，外衬体22与破碎组件3的进渣口31通过第二螺栓组26固接，外衬体22上沿其径向方向设有若干个用于向外衬体22和球面体23的配合面注入润滑剂的润滑孔221，以减小球面体23和外衬体22之间的摩擦，进而提高使用寿命。此外转接组件2的连接部位处均设置有密封组件27。

如图7所示，当盾构机需适应拟建隧道竖直(纵截)面小转弯半径掘进时，在盾构主机的带动下，螺旋输送机1可跟随的绕转接组件2球铰部位设定的X轴上下转动，其最大转动角度为±α。例如当盾构机向下掘进时，伸缩油缸伸出，配合螺旋输送机1绕转接组件2球铰部位设定的X轴向下转动-α角度；当盾构机向上掘进时，伸缩油缸缩回，配合螺旋输送机1绕转接组件2球铰部位设定的X轴向上转动﹢α角度。

如图8所示，当盾构机需适应拟建隧道水平(横截)面小转弯半径掘进时，在盾构主机的带动下，螺旋输送机1可跟随的绕转接组件2球铰部位设定的Y轴左右转动，如图8中的回转方向R所示，转动角度跟随实际工况而定。

在一些实施例中，如图6所示，破碎组件3优选为双辊式破碎机，破碎粒径可根据实际工况进行设定，破碎组件3的底端固定在盾构台车上，破碎组件3的进渣口31的侧边设有第一冲洗口33，破碎组件3的底部的一侧设有主出渣口32，另一侧设有第二冲洗口34，第一冲洗口33和第二冲洗口34处均设置有常闭阀门，需要对破碎组件3进行冲洗时，可使第一冲洗口33或第二冲洗口34接入冲洗水源，冲洗水源可从但不限于进浆管41中接入。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本申请所提供的一种盾构机排渣系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种盾构机排渣系统，其特征在于，包括：

螺旋输送机、转接组件、破碎组件，所述螺旋输送机的前端设置在盾构机的开挖仓内，尾端通过所述转接组件与所述破碎组件连通；

环流组件，所述环流组件包括进浆管、第一排浆管、采石箱、排浆泵组、主排浆管和第二排浆管，所述进浆管的前端设置在盾构机的开挖仓内，所述第一排浆管的前端与开挖仓连通，所述第一排浆管的尾端连接在所述采石箱的进口端，所述采石箱的出口端与所述第二排浆管连通，所述第二排浆管的前端与所述破碎组件的主出渣口连通，所述第二排浆管的尾端与所述排浆泵组的吸入口端连通，所述排浆泵组的排出口端与所述主排浆管连接。

2.根据权利要求1所述的盾构机排渣系统，其特征在于，所述第一排浆管上设有第一阀门，所述采石箱的进口端设有第二阀门，所述采石箱的出口端设有第三阀门，所述第二排浆管上设有第四阀门和第五阀门，所述采石箱的出口端连接在所述第四阀门和所述第五阀门之间。

3.根据权利要求1所述的盾构机排渣系统，其特征在于，所述螺旋输送机包括筒体、无轴螺旋叶片和驱动装置，所述无轴螺旋叶片设置在所述筒体内，所述驱动装置用于驱动所述无轴螺旋叶片转动。

4.根据权利要求1所述的盾构机排渣系统，其特征在于，所述转接组件包括外衬体和内衬体，所述内衬体的外侧通过球面体与所述外衬体的内侧面接触，所述内衬体与所述螺旋输送机的尾端连接，所述外衬体与所述破碎组件连接。

5.根据权利要求4所述的盾构机排渣系统，其特征在于，所述外衬体上沿其径向方向设有若干个用于向所述外衬体和所述球面体的配合面注入润滑剂的润滑孔。

6.根据权利要求4所述的盾构机排渣系统，其特征在于，所述螺旋输送机的尾端侧部设有落渣口，所述落渣口处设有闸门，所述闸门上设有与所述内衬体固接的预留接口。

7.根据权利要求1所述的盾构机排渣系统，其特征在于，所述破碎组件的进渣口的侧边设有第一冲洗口，所述破碎组件的底部的一侧设有所述主出渣口，另一侧设有第二冲洗口。

8.根据权利要求1所述的盾构机排渣系统，其特征在于，所述破碎组件为双辊式破碎机。

9.根据权利要求1所述的盾构机排渣系统，其特征在于，所述螺旋输送机的中部通过拉杆连接在盾构机的盾体内。

10.根据权利要求9所述的盾构机排渣系统，其特征在于，所述盾体内设有支架，所述拉杆为伸缩油缸，所述伸缩油缸的一端与所述支架铰接，另一端与所述螺旋输送机铰接。

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