盾构悬吊式自动安全出渣装置及方法与流程

本发明属于建筑施工技术领域，更具体地说，是涉及一种盾构悬吊式自动安全出渣装置及方法。

背景技术：

随着城市轨道交通的快速发展，盾构施工技术的日益精进，盾构施工不仅仅只是追求快速高效，更要追求自动化合理化以及高效性。盾构施工时隧道内的盾构渣土通常是一台电机带动抽渣管进行抽渣，无法实现可移动抽渣，且一台电机抽渣效率低下。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种盾构悬吊式自动安全出渣装置及方法，旨在解决现有的盾构出渣装置中无法实现可移动抽渣以及一台电机抽渣效率低下的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种盾构悬吊式自动安全出渣装置，包括：

起吊机构，吊钩上吊装有存储箱，所述存储箱内设置有多个电机；

多个螺旋抽渣管，分别与多个所述电机对应连接，所述螺旋抽渣管借助所述电机用于抽取渣土；和

出渣管，分别连通多个所述螺旋抽渣管，用于将所述螺旋抽渣管内的渣土导入渣土池内。

作为本申请另一实施例，所述螺旋抽渣管顶端与所述存储箱可拆卸连接；所述螺旋抽渣管的螺旋轴与所述电机的转轴通过齿轮连接。

作为本申请另一实施例，多个所述螺旋抽渣管上分别设置有冲水管。

作为本申请另一实施例，所述渣土池上方设置有用于将渣土过滤为泥浆的筛网。

作为本申请另一实施例，还包括：

泥浆泵，用于将所述泥浆抽入沉淀池内；和

压滤机，用于将所述泥浆中的沉淀物压滤。

作为本申请另一实施例，所述螺旋抽渣管与所述存储箱通过法兰连接。

作为本申请另一实施例，所述起吊机构为悬臂吊机。

本发明提供的盾构悬吊式自动安全出渣装置的有益效果在于：与现有技术相比，本发明盾构悬吊式自动安全出渣装置的起吊机构的吊钩上吊装有存储箱，存储箱内设置有多个电机，起吊机构可带动存储箱内的电机实现移动抽渣；多个螺旋抽渣管分别与多个电机对应连接，螺旋抽渣管借助电机用于抽取渣土，设置多个电机和多个螺旋抽渣管同时抽取渣土，可提高抽渣的效率；出渣管分别连通多个螺旋抽渣管，用于将螺旋抽渣管内的渣土导入渣土池内。本发明的盾构悬吊式自动安全出渣装置设置起吊机构实现了移动抽渣，且设置多个电机和多个螺旋抽渣管同时抽渣，提高了抽渣的效率。

本发明还提供一种盾构出渣方法，包括以下步骤：

s1：启动电机正向转动，带动螺旋抽渣管内的螺旋轴正转，渣土自螺旋抽渣管底端进入，并通过其顶端的出渣管排入筛网内；

s2:筛网将渣土筛分为固体颗粒和泥浆；

s3:泥浆被抽至沉淀池内，将泥浆分离出沉淀物，并将沉淀物进行压滤。

作为本申请另一实施例，所述s3之后还包括：

抽渣完成后，调整电机反向转动，带动螺旋抽渣管内的螺旋轴反转，螺旋轴上残留的渣土被甩出螺旋抽渣管，以完成螺旋抽渣管的清理。

作为本申请另一实施例，所述s3中的所述将泥浆分离出沉淀物包括：

向所述沉淀池内加入絮凝剂，以使所述泥浆分离出沉淀物。

本发明提供的盾构出渣方法的有益效果在于：与现有技术相比，本发明盾构出渣方法首先启动电机正向转动，带动螺旋抽渣管内的螺旋轴正转，渣土自螺旋抽渣管底端进入，并通过其顶端的出渣管排入筛网内；其次筛网将渣土筛分为固体颗粒和泥浆；最后泥浆被抽至沉淀池内，将泥浆分离出沉淀物，并将沉淀物进行压滤。本发明的盾构出渣方法设置起吊机构实现了移动抽渣，且设置多个电机和多个螺旋抽渣管同时抽渣，提高了抽渣的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的盾构悬吊式自动安全出渣装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的螺旋抽渣管与出渣管连接的结构示意图；

图3为图1中a部的放大结构示意图；

图4为本发明实施例提供的第一齿轮的俯视结构示意图；

图5为本发明实施例提供的第二齿轮的俯视结构示意图；

图6为本发明实施例提供的第一棘轮的俯视结构示意图；

图7为本发明实施例提供的第二棘轮的俯视结构示意图。

图中：1、起吊机构；2、存储箱；3、电机；4、螺旋抽渣管；41、螺旋轴；5、出渣管；6、渣土池；7、筛网；8、泥浆；9、颗粒存放区；10、泥浆泵；11、压滤机；12、第一齿轮；13、第二齿轮；14、第一棘轮；141、第一传动齿；15、第二棘轮；151、第二传动齿；16、渣土；17、安装管。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请一并参阅图1及图2，现对本发明提供的盾构悬吊式自动安全出渣装置进行说明。盾构悬吊式自动安全出渣装置包括起吊机构1、多个螺旋抽渣管4和出渣管5。起吊机构1的吊钩上吊装有存储箱2，存储箱2内设置有多个电机3；多个螺旋抽渣管4分别与多个电机3对应连接，螺旋抽渣管4借助电机3用于抽取渣土16；出渣管5分别连通多个螺旋抽渣管4，用于将螺旋抽渣管4内的渣土16导入渣土池6内。

本实施例中，多个电机3固定在存储箱2内，为了保证电机3在存储箱2内的稳定性，可将电机3直接焊接在存储箱2内；起吊机构1为悬臂吊机，悬臂吊机可稳定的吊装储存箱；多个螺旋抽渣管4的同一侧分别安装有一安装管17，多个安装管17同时与出渣管5相连通，进而将螺旋抽渣管4内抽取的渣土16导入出渣管5内，进而排放到渣土池6中，一般选取4-5组螺旋抽渣管4，螺旋抽渣管4的直径为200mm；电机3采用50kw的三项电机，且电机3电源同步保证抽渣速率一致。

本发明提供的盾构悬吊式自动安全出渣装置，与现有技术相比，起吊机构1的吊钩上吊装有存储箱2，存储箱2内设置有多个电机3，起吊机构1可带动存储箱2内的电机3实现移动抽渣；多个螺旋抽渣管4分别与多个电机3对应连接，螺旋抽渣管4借助电机3用于抽取渣土16，设置多个电机3和多个螺旋抽渣管4同时抽取渣土16，可提高抽渣的效率；出渣管5分别连通多个螺旋抽渣管4，用于将螺旋抽渣管4内的渣土16导入渣土池6内。本发明的盾构悬吊式自动安全出渣装置设置起吊机构1实现了移动抽渣，且设置多个电机3和多个螺旋抽渣管4同时抽渣，提高了抽渣的效率。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图3至图7，螺旋抽渣管4顶端与存储箱2可拆卸连接，可选地，螺旋抽渣管4与存储箱2通过法兰连接。螺旋抽渣管4的螺旋轴41与电机3的转轴通过齿轮连接，可选地，在螺旋轴41上设置一个齿轮，在电机3的转轴上设置与螺旋轴41上齿轮相配合的齿轮，螺旋轴41与电机3通过齿轮连接，在电机3反转时，相对于电机3直接带动螺旋轴41转动，电机3与螺旋轴41齿轮连接的方式时螺旋轴41的转速要小，降低了螺旋轴41的转动速度，延长了螺旋轴41的使用寿命。螺旋抽渣管4的螺旋轴41与电机3的转轴通过齿轮连接还可以为：沿电机3的转轴轴向分别安装有第一齿轮12和第二齿轮13，第一齿轮12位于第二齿轮13的上方，第一齿轮12和第二齿轮13设置在存储箱2的下方，沿螺旋抽渣管4的螺旋轴41轴向分别安装有第一棘轮14和第二棘轮15，第一棘轮14位于第二棘轮15的上方，螺旋抽渣管4的管壁侧面设有一个第一通孔和一个第二通孔，在螺旋抽渣管4安装第二棘轮15的位置设置凸起，在凸起的一侧设置一个第二通孔，以使第二棘轮15在螺旋抽渣管4内旋转，第一通孔位于第二通孔的上方，第一棘轮14的外周设置有第一传动齿141，第一传动齿141通过第一通孔与第一齿轮12啮合，第二棘轮15的外周设置有第二传动齿151，第二传动齿151通过第二通孔与第二齿轮13啮合，第一传动齿141的直径小于第一齿轮12的直径，第二传动齿151的直径大于第二齿轮13的直径；第一棘轮14与第二棘轮15设置为总是一个转动，一个不转即当电机3正转时，第一齿轮12转动并带动第一传动齿141转动，进而带动第一棘轮14转动，第二棘轮15不转，第一棘轮14在电机3的带动下抽取渣土16；当电机3反转时，第二齿轮13带动第二传动齿151转动，进而带动第二棘轮15转动，第一棘轮14不转，第二棘轮15在电机3的带动下刷掉粘附在螺旋轴41上的渣土16，进而对螺旋抽渣管4进行清理。因在抽渣时需要较大的驱动力，所以设置第一传动齿141的直径小于第一齿轮12的直径，使螺旋轴41的转速增大，而在抽渣完成后，螺旋抽渣管4内的聚集大量的渣土16，会减缓螺旋轴41的转动速度，所以设置第二传动齿151的直径大于第二齿轮13的直径，使螺旋轴41的转速减小，电机3反转时，转速相对于正转时减小，降低螺旋轴41的转动速度，进而延长螺旋轴41的使用寿命。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，图中未示出，多个螺旋抽渣管4上分别设置有冲水管，通过增压泵向冲水管内提供冲洗螺旋抽渣管4的水分。当螺旋抽渣管4发生堵塞时，可通过增压泵对螺旋抽渣管4进行冲水，从而打通螺旋抽渣管4，或在抽渣完成后，通过电机3反转和冲水管的共同作用，将螺旋抽渣管4内残留的渣土16排出来。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，参阅图1，渣土池6的上方设置有筛网7，可选地，筛网7为直线振动筛，将残留在直线振动筛上的固体颗粒筛分至固体颗粒存放区9，泥浆8通过直线振动筛进入渣土池6内。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图1，盾构悬吊式自动安全出渣装置还包括泥浆泵10和压滤机11。泥浆泵10可选为卧式泥浆泵，卧式泥浆泵将渣土池6收集的泥浆8抽入沉淀池；压滤机11可选为板框式压滤机11，在沉淀池内的泥浆8中添加絮凝剂，泥浆8沉淀后被抽入板框式压滤机11，进行高压压滤，压滤时间为40-60min，最终得到泥饼和清水，泥饼含水率为40％左右，实现了资源的回收利用。

本发明还提供一种盾构出渣方法，包括以下步骤：

s1：启动电机3正向转动，电机3上的第一齿轮12带动与第一棘轮14连接的螺旋抽渣管4的螺旋轴41正转，渣土16自螺旋抽渣管4底端进入，并通过其顶端的出渣管5排入直线振动筛内；

s2：在直线振动筛的高速振动下将渣土16筛分为固体颗粒和泥浆8；

s3：用泥浆泵10将泥浆8抽至沉淀池内，向沉淀池内加入絮凝剂，使泥浆8沉淀，压滤机11将沉淀物进行压滤；

s4：抽渣完成后，调整电机3反向转动，电机3上的第二齿轮13带动与第一棘轮14连接的螺旋抽渣管4的螺旋轴41反转，螺旋轴41上残留的渣土16被甩出螺旋抽渣管4，以完成螺旋抽渣管4的清理。

其中，由于第一传动齿141的直径小于第一齿轮12的直径，第二传动齿151的直径大于第二齿轮13的直径，抽取渣土16时可提供较大的速度，当抽渣完成后，缓慢甩掉螺旋抽渣管4内的渣土16，提高螺旋抽渣管4内螺旋轴41的使用寿命。

本发明提供的盾构出渣方法，与现有技术相比，首先启动电机3正向转动，电机3上的第一齿轮12带动与第一棘轮14连接的螺旋抽渣管4的螺旋轴41正转，渣土16自螺旋抽渣管4的底端进入，并快速通过其顶端的出渣管5排入直线振动筛内；其次在直线振动筛的高速振动下将渣土16筛分为固体颗粒和泥浆8；再次用泥浆泵10将泥浆8抽至沉淀池内，在沉淀池内加入絮凝剂，使泥浆8沉淀，压滤机11将沉淀物进行压滤；最后抽渣完成后，调整电机3反向转动，电机3上的第二齿轮13带动与第一棘轮14连接的螺旋抽渣管4的螺旋轴41反转，螺旋轴41上残留的渣土16被甩出螺旋抽渣管4，以完成螺旋抽渣管4的清理。电机3正转和反转实现了快速抽渣和缓慢甩渣，延长了螺旋轴41的使用寿命。本发明的盾构出渣方法改变了电机3抽渣和甩渣的速度，延长了螺旋轴41的使用寿命。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，在步骤s3中，向沉淀池内加入的絮凝剂为聚丙烯酰胺，泥浆8在絮凝剂的作用下沉淀。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，在步骤s2中，筛网7将渣土16分为固体颗粒和泥浆8之后还包括：将固体颗粒筛分至颗粒存放区9，泥浆8通过筛网7筛至渣土池6内。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。