CN220151358U - 一种多功能出渣装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及盾构机技术领域，具体涉及一种多功能出渣装置，包括螺旋轴、破碎装置、筒节段、过渡装置、泥浆管一、周边驱动、下出渣门、上出渣门和泥浆管二；螺旋轴设在整个出渣装置的中心处且其内部采用中空结构，中空结构前端设有挡板，在尾部设有开口，开口处通过过渡装置与泥浆管一可拆卸相连；破碎装置设在整个出渣装置前端，破碎装置包括挤压筒体及其内部的刀具；筒节段设在螺旋轴外侧，周边驱动安装在筒节段前端，用于驱动螺旋轴旋转；所述下出渣门与上出渣门安装在筒节段末端下方，并且在上出渣门与下出渣门之间设有泥浆管二，在泥浆管二上设有电动球阀。既可以防止出渣装置卡滞，又可以满足土压和泥水两种模式下渣石输送。

Description

一种多功能出渣装置

技术领域

本实用新型涉及盾构机技术领域，具体涉及一种多功能出渣装置。

背景技术

在如今城市地下空间蓬勃发展的过程中，盾构机施工法凭借着其安全、可靠、机械化程度高等优点，目前已经成为隧道施工首选工法。

盾构机在地下环境复杂多变的隧道中施工，需要满足不同的施工模式。土压模式和泥水模式存在大粒径渣石时，会造成出渣装置卡滞制约着施工效率;泥水模式下，需要采用泥浆管路和破碎机进行渣石输送，更换出渣装置占用一定的施工时间，渣石输送作为影响盾构施工效率的关键因素，即保证渣石持续输送在一定程度上可以提高盾构施工效率。

发明内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提出了一种多功能出渣装置，既可以防止出渣装置卡滞，又可以满足土压和泥水两种模式下渣石输送，提高盾构施工效率,并且节省盾体内部空间，降低成本，提高盾构施工经济性。

本实用新型提供了如下技术方案：

一种多功能出渣装置，所述出渣装置包括螺旋轴、破碎装置、筒节段、过渡装置、泥浆管一、周边驱动、下出渣门、上出渣门和泥浆管二；

所述螺旋轴设在整个出渣装置的中心处且其内部采用中空结构，中空结构前端设有挡板，在尾部设有开口，开口处通过过渡装置与泥浆管一可拆卸相连；

所述破碎装置设在整个出渣装置前端，破碎装置包括挤压筒体及其内部的刀具；

所述筒节段设在螺旋轴外侧，所述周边驱动安装在筒节段前端，用于驱动螺旋轴旋转；所述下出渣门与上出渣门安装在筒节段末端下方，采用上、下出渣门结构，并且在上出渣门与下出渣门之间设有泥浆管二，在泥浆管二上设有电动球阀。

作为优选的技术方案，所述筒节段包括通过螺栓连接为一体的筒节一、筒节二和筒节三；所述筒节一与所述挤压筒体连接，筒节三与过渡装置连接。

作为优选的技术方案，所述筒节一与筒节三上均设有观察窗。

作为优选的技术方案，所述刀具成锥状焊接固定在挤压筒体内部，刀具缝隙之间只能通过小粒径渣石，大粒径渣石经过螺旋轴上的叶片与刀具的充分挤压改变渣石的粒径以顺利通过刀具之间的空隙。

作为优选的技术方案，所述过渡装置包括环件、唇形密封、隔环、法兰板一、球阀、法兰板二；环件套设在筒节三的外侧末端并通过焊接固定，环件内侧设有与筒节三外壁接触配合的隔环，环件内侧与隔环之间设有唇形密封；环件远离筒节三的一端与法兰板一通过螺栓连接，球阀连接在法兰板一和法兰板二之间。

作为优选的技术方案，所述破碎装置采用分块结构，分块结构通过螺栓连接为一体。

与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果是：

本实用新型专利提供了一种多功能出渣装置。为了实现出渣装置其功能，在该出渣装置前端设置破碎装置，破碎装置内部具有耐磨合金刀具，在掘进施工过程中，刀盘上的刮渣系统将渣石输送至进渣口处，出渣装置内部螺旋轴的叶片与破碎装置内部的耐磨合金刀具通过挤压力能够将大粒径渣石经过二次挤压破碎改变渣石粒径，刀具之间可以通过小粒径渣石，不允许通过大粒径渣石，大粒径渣石经过循环挤压最终成小粒径渣石通过刀具之间的空隙，进而在螺旋轴旋转带动下完成渣石输送，防止该出渣装置卡滞。该出渣装置内部螺旋轴采用中空结构、并在后端设置开口连接过渡接头和泥浆管一可以替代泥水模式下的泥浆管路，并且出渣门的上下渣门之间设置泥浆管二实现泥水模式下多通道出渣，土压模式下，依靠出渣门能够完成渣石输送。在隧道施工过程中，若存在大粒径渣石该多功能出渣装置不仅能够防止出现卡滞现象，而且能够满足土压和泥水两种模式下渣石输送，并且在泥水模式下可以实现多通道出渣。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将结合附图和详细实施方式对本实用新型进行详细说明，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本实用新型一种隧道掘进装置结构示意图；

图2为本实用新型出渣装置结构示意图；

图3为本实用新型破碎装置结构示意图；

图4为图3的左视图；

图5为本实用新型挤压筒体的示意图；

图6为本实用新型图5的左视图；

图7为本实用新型过渡装置的示意图；

图8为图7的右视图。

图中，1、刀盘；2、主驱动；3、盾体；4、米字梁；5、管片拼装系统；6、隔板；7、出渣装置；7-1、螺旋轴、7-2、破碎装置；7-2-1、挤压筒体；7-2-2、刀具；7-3、筒节一、7-4、筒节二；7-5、筒节三；7-6、过渡装置；7-6-1、环件；7-6-2、唇形密封；7-6-3、隔环；7-6-4、法兰板一；7-6-5、球阀；7-6-6、法兰板二；7-7、泥浆管一；7-8周边驱动；7-9、下出渣门；7-10、上出渣门；7-11、泥浆管二；7-12、电动球阀；7-13、观察窗；8、油缸；9、支撑装置；10、渣石输送带。

实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

如图1-8所示，本实用新型提供的一种多功能出渣装置，该装置用于多功能出渣系统，所述出渣系统包括刀盘1、主驱动2、盾体3、出渣装置7以及管片拼装系统。

刀盘1位于盾体3前端，所述主驱动2安装至盾体3内部且通过驱动盘与刀盘1连接；在掘进过程中，所述主驱动2驱动刀盘1旋转，刀盘1对岩石或者渣土进行挤压破碎的动作；所述盾体3包括前盾、中盾、尾盾；油缸8位于中盾与尾盾之间，能够推动盾体3向掘进方向移动。米字梁4通过螺栓和焊接的方式固定在盾体3上，所述管片拼装系统5通过螺栓与米字梁4法兰板固定在一起。

进渣口前端安装可以打开和关闭的隔板6，所述出渣装置7通过螺栓连接固定在进渣口处。土压模式下，掘进过程中产生的粒径较大的渣石通过出渣装置7进行再次挤压破碎的动作改变渣石的粒径；泥水模式下，出渣装置7也可以替代泥浆管路实现其功能进行渣石输送；所述支撑装置9底部通过焊接固定在管片拼装系统5中主梁的连接梁上，另一端用于支撑出渣装置7，所述渣石输送装置10位于出渣装置7的出渣门7-9下方，在掘进过程实现渣石持续输送。

具体的，所述出渣装置7包括螺旋轴7-1、破碎装置7-2、筒节段、过渡装置7-6、泥浆管一7-7、周边驱动7-8、下出渣门7-9、上出渣门7-10和泥浆管二7-11。

如图1和2所示，所述螺旋轴7-1设在整个出渣装置的中心处且其内部采用中空结构，中空结构前端设有挡板，在尾部设有开口，开口处通过过渡装置与泥浆管一可拆卸相连，进而对螺旋轴7-1尾部进行封闭。

所述破碎装置设在整个出渣装置前端，破碎装置包括挤压筒体及其内部的耐磨合金刀具。

所述筒节段设在螺旋轴7-1外侧，且筒节段包括通过螺栓连接为一体的筒节一7-3、筒节二7-4和筒节三7-5；所述筒节一7-3与所述挤压筒体7-2-1通过螺栓连接，筒节三与过渡装置连接；筒节一7-3与筒节三7-5上设有观察窗7-13，便于观察渣石输送情况。

所述周边驱动7-8安装在筒节三7-5外侧，用于驱动螺旋轴7-1旋转；所述下出渣门7-10与上出渣门7-9安装在筒节三7-5下方，采用上、下出渣门结构，并且在上出渣门7-10与下出渣门7-9之间设有泥浆管二7-11，在泥浆管二7-11上设有电动球阀7-12。

优选的，如图3所示，所述破碎装置7-2采用分块结构，分块结构通过螺栓连接，便于拆卸安装满足土压和泥水两种模式下施工掘进。破碎装置包括挤压筒体7-2-1和耐磨合金刀具7-2-2，所述刀具7-2-2之间只允许通过小粒径渣石，刀具7-2-2成锥状焊接固定在挤压筒体内部，便于让大粒径渣石经过螺旋轴7-1上的叶片与刀具7-2-2的充分挤压改变渣石的粒径顺利通过刀具7-2-2之间的空隙。土压模式和泥水模式存在大粒径渣石时，出渣装置可以改变渣石粒径防止出渣卡滞，保证顺利出渣；泥水模式下，泥浆中的渣石粒径较小时，此装置可以替代泥浆管路和破碎机完成泥浆渣石的输送，节省盾体内部空间，降低成本，提高盾构施工经济性，并且节约了不同模式下施工更换出渣装置时间，在一定程度上提高了盾构机施工效率。

优选的，如图4所示,所述过渡装置7-6包括环件7-6-1、唇形密封7-6-2、隔环7-6-3、法兰板一7-6-4、球阀7-6-5、法兰板二7-6-6；环件7-6-1套设在筒节三7-5的外侧末端并通过焊接固定，环件7-6-1内侧设有与筒节三7-5外壁接触配合的隔环7-6-3，环件7-6-1内侧与隔环7-6-3之间设有唇形密封7-6-2；环件7-6-1远离筒节三7-5的一端与法兰板一7-6-4通过螺栓连接，球阀7-6-5连接在法兰板一7-6-4和法兰板二7-6-5之间。当泥水模式下，要求泥浆管7-7与泥浆管二7-11同时排泥浆时，即关闭7-9下出渣门，打开7-12电动球阀；泥浆管7-7与过渡装置7-6连接，当螺旋轴7-1转动时，保证了过渡装置7-6不转动，且通过环件7-6-1与隔环7-6-3对7-6-2唇形密封的作用下可有效防止泥水外泄，即保证泥浆管7-7稳定排渣。此泥水模式可以替代泥浆管路和破碎机完成泥浆渣石的输送，提高了泥浆、泥水排出效率，降低成本，并且节约了出渣时间，在一定程度上提高了盾构机施工效率。

本实用新型公开了多功能出渣系统盾构机在地下环境复杂多变的隧道中施工时的施工方法：主驱动2通过驱动盘驱动刀盘1旋转，刀盘1通过刮渣系统将渣石传送至进渣口处，隔板6处于打开状态；土压模式和泥水模式存在大粒径渣石时，出渣装置7内的螺旋轴7-1为中空结构且处于封闭状态，拆卸尾部开口处连接的过渡装置7-6和泥浆管7-7，封闭螺旋轴7-1尾部出口，螺旋轴7-1前端螺旋叶片与破碎装置7-2内部的耐磨合金刀具7-2-2通过挤压力的作用可以将粒径过大的渣石再次进行挤压改变渣石的粒径，小粒径渣石可通过耐磨合金刀具7-2-2之间的空隙，再由螺旋轴7-1旋转将小粒径渣石输送至上出渣门7-10处。土压模式下，上、下出渣门向双端打开，并且关闭电动球阀7-12让泥浆管二7-11处于关闭状态，通过下出渣门7-9将小粒径渣石持续输送至渣石输送带10上；泥水模式下，打开上出渣门7-10，关闭下出渣门7-9，打开电动球阀7-12，通过泥浆管二7-11输送泥浆渣石，保证渣石持续输送，防止出渣装置7出现卡滞现象。泥水模式时，泥浆中的渣石粒径较小时，先关闭隔板6，将泥浆管一7-7通过过渡装置7-6连接上，关闭上出渣门7-10，打开螺旋轴7-1前端的挡板，最后打开隔板6，此时出渣装置7内部空间能够稳定压力，其螺旋轴7-1输送泥浆和小粒径的渣石，可以实现泥浆渣石高效输送。由于泥水模式下泥浆管一直径的限制，防止大粒径渣石堵塞泥浆管，需要在泥浆管一之前设置破碎机改变渣石直径，此出渣装置可以替代泥浆管路一和破碎机完成泥水模式下的泥浆渣石输送。土压模式下或泥水模式下存在大粒径渣石时，通过螺旋轴与破碎装置的作用改变渣石的粒径防止出渣装置卡滞，保证顺利出渣；此装置在泥水模式下可以替代泥浆管路一和破碎机实现泥浆渣石输送，节约了盾构机暂停施工更换泥浆管路和增设破碎机的时间，在一定程度上提高了盾构机施工效率，一种出渣装置可以满足土压和泥水两种模式下渣石输送，并且泥水模式下可以实现多通道出渣，节省盾体内部空间，降低成本，提供盾构机施工经济性。

虽然在上文中已经参考实施方式对本实用新型进行了描述，然而在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本实用新型所披露的实施方式中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本实用新型并不局限于文中公开的特定实施方式，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (6)

1.一种多功能出渣装置，其特征在于：所述出渣装置包括螺旋轴、破碎装置、筒节段、过渡装置、泥浆管一、周边驱动、下出渣门、上出渣门和泥浆管二；

所述螺旋轴设在整个出渣装置的中心处且其内部采用中空结构，中空结构前端设有挡板，在尾部设有开口，开口处通过过渡装置与泥浆管一可拆卸相连；

所述破碎装置设在整个出渣装置前端，破碎装置包括挤压筒体及其内部的刀具；

所述筒节段设在螺旋轴外侧，所述周边驱动安装在筒节段前端，用于驱动螺旋轴旋转；所述下出渣门与上出渣门安装在筒节段末端下方，并且在上出渣门与下出渣门之间设有泥浆管二，在泥浆管二上设有电动球阀。

2.如权利要求1所述的多功能出渣装置，其特征在于：所述筒节段包括通过螺栓连接为一体的筒节一、筒节二和筒节三；所述筒节一与所述挤压筒体连接，筒节三与过渡装置连接。

3.如权利要求2所述的多功能出渣装置，其特征在于：所述筒节一与筒节三上均设有观察窗。

4.如权利要求1所述的多功能出渣装置，其特征在于：所述刀具成锥状焊接固定在挤压筒体内部，刀具缝隙之间只能通过小粒径渣石，大粒径渣石经过螺旋轴上的叶片与刀具的充分挤压改变渣石的粒径以顺利通过刀具之间的空隙。

5.如权利要求1所述的多功能出渣装置，其特征在于：所述过渡装置包括环件、唇形密封、隔环、法兰板一、球阀、法兰板二；环件套设在筒节三的外侧末端并通过焊接固定，环件内侧设有与筒节三外壁接触配合的隔环，环件内侧与隔环之间设有唇形密封；环件远离筒节三的一端与法兰板一通过螺栓连接，球阀连接在法兰板一和法兰板二之间。

6.如权利要求1所述的多功能出渣装置，其特征在于：所述破碎装置采用分块结构，分块结构通过螺栓连接为一体。