一种盾构机用螺旋输送机及盾构机的制作方法

1.本发明涉及隧道施工领域，尤其是一种盾构机用螺旋输送机及盾构机。


背景技术：

2.本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
3.目前地铁区间隧道的主要施工方法为盾构法，盾构机通过螺旋输送机将掌子面开挖的渣土输送至皮带输送机，由皮带输送机运送至渣土车，再吊运至地面。若地层含水量较小、渣土改良效果好，塑性状态下的渣土可顺利通过螺旋输送机、皮带输送机运移。
4.但国内部分地区地层含水量高、开挖的岩土体进行渣土改良困难，导致螺旋输送机、皮带输送机运移的是流动性强的稀渣(甚至只有地下水)。而发明人发现，现有的盾构机螺旋输送机出渣口低，皮带输送机向下倾斜角度大，稀渣无法通过皮带输送机向上运移，导致稀渣全部流淌至出渣口下方，淹没管片拼装区域，影响管片拼装作业；同时，就需要对流淌至出渣口处的稀渣进行清理，清理稀渣既耗费巨大的人力、物力，也极大的影响着地铁的施工工期。


技术实现要素：

5.针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种盾构机用螺旋输送机，可提高螺旋输送机出渣口位置，减小皮带输送机向下倾斜的角度，从而防止稀渣下流，减少甚至是避免出现清渣工作。
6.为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：
7.一种盾构机用螺旋输送机，包括倾斜向上设置的螺杆，螺杆的入料端位于盾构机刀盘后方的底部，螺杆周向设置筒体，筒体在螺杆的出料端处设置第一套筒，筒体在螺杆的入料端设置第二套筒，筒体与螺杆固连且筒体能够相对于第一套筒和第二套筒实现转动和直线移动，第一套筒开有出渣口，第一套筒的顶部同隧道内拼装好的管片之间有设定的距离。
8.上述的螺旋输送机，螺杆位于筒体内，筒体带动螺杆一同转动和直线移动，封闭的筒体有利于稀渣的输送，为了稀渣能顺利落入皮带输送机，通过第一套筒和第二套筒的设置，在保证螺杆伸缩运动的前提下，无需将用于带动螺杆转动和伸缩运动的机构布置于筒体的端部，有效抬高了螺旋输送机的出渣口高度，有利于稀渣在较高的地方被送出，避免稀渣在螺杆出料端发生泄漏，影响到管片的拼装。
9.如上所述的一种盾构机用螺旋输送机，所述第二套筒设于盾构机前盾土仓门后方，且第二套筒且同盾构机固连，第二套筒包绕筒体设置，第二套筒的长度小于筒体的长度，第一套筒和第二套筒相对设置，第二套筒与盾构机固连，有利于螺杆从盾构机前盾土仓处运送稀渣，避免稀渣从筒体前端处泄漏。
10.如上所述的一种盾构机用螺旋输送机，为了避免稀渣从第一套筒、第二套筒同筒
体连接处发生泄漏，所述第一套筒的一端包绕所述筒体端部设置，筒体与第一套筒之间设置轴承且筒体与第一套筒密封连接。
11.如上所述的一种盾构机用螺旋输送机，所述筒体与第二套筒之间设置轴承且筒体与第二套筒密封连接，由此保证筒体相对于第二套筒的转动，同时避免稀渣从二者连接处泄漏；
12.为了使得螺杆能够深入土仓内，所述螺杆的入料端能够超过所述第二套筒的起始端；
13.所述筒体的长度大于第一套筒的长度，大于第二套筒的长度，且筒体的长度为第一套筒长度的6-10倍，充分保证筒体的长度。
14.如上所述的一种盾构机用螺旋输送机，所述第一套筒的顶部同隧道内铺装好的管片之间的垂直距离在5cm-10cm之间，在保证施工安全的前提下，尽可能最高限度地抬高出渣口的高度；
15.在一些方案中，所述螺杆的出料端与筒体一端齐平；
16.为了尽可能高的抬高出渣口，避免皮带输送机太过倾斜设置，所述出渣口设于第一套筒的下侧面或远离筒体的端面。
17.如上所述的一种盾构机用螺旋输送机，所述筒体同旋转机构、直线驱动机构分别连接；旋转机构为抱箍式驱动机构，由此筒体带动螺杆相对于第一套筒和第二套筒旋转，直线驱动机构可带动筒体实现直线移动，带动筒体和螺杆能够深入盾构机前盾土仓。
18.考虑到盾构机内的结构设置，所述旋转机构、直线驱动机构均位于盾构机刀盘与管片拼装机之间，且旋转机构和直线驱动机构均通过盾构机固定。
19.第二方面，本发明还提供了一种盾构机，包括所述的一种盾构机用螺旋输送机。
20.如上所述的一种盾构机，包括皮带输送机，皮带输送机的起始端位于所述出渣口的下方，出渣口的高度被抬高后，相应皮带输送机的起始高度也被高度，进一步保证稀渣能够有效被皮带输送机送出。
21.如上所述的一种盾构机，为了与螺旋输送机的出渣口高度相配，所述皮带输送机水平设置，或者，皮带输送机的起始段倾斜向上设置。
22.上述本发明的有益效果如下：
23.1)本发明通过将螺旋输送机的出料端设置第一套筒，将出渣口设于第一套筒，使得出渣口的高度得到了大幅度提升，从而大幅度降低了皮带输送机向下倾斜的角度(甚至可使皮带输送机达到水平)，防止了稀渣下流，有效避免了稀渣存积对管片拼装的影响，大大减少甚至是避免了清渣工作量，相应减小了盾构机每环的掘进时间、缩短了工期。
24.2)本发明通过螺旋输送机的入料端设置第二套筒，第一套筒和第二套筒均与筒体可靠连接，能够有效保证筒体带动螺杆相对于第一套筒和第二套筒的旋转和直线伸缩运动，保证螺杆的入料端能够深入前盾土仓内，保证稀渣能够有效通过螺旋输送机进行输送；而且第二套筒的设置还能够避免稀渣在螺旋输送机的入料端发生泄漏。
25.3)本发明通过筒体与第一套筒、第二套筒均通过轴承连接，且二者之间密封连接，有效保证筒体与第一套筒、第二套筒连接的可靠性。
附图说明
26.构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
27.图1为本发明一个或多个实施例中一种盾构机用螺旋输送机的布置图；
28.图2为本发明图1中a-a断面图；
29.图3为本发明图1中b-b断面图。
30.图中，1为刀盘；2为盾壳；3为盾尾刷；4为第二套筒；5为管片；6为抱箍式驱动；7为管片拼装机；8为螺杆；9为筒体；10为出渣口；11为皮带输送机；12为第一套筒。
具体实施方式
31.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
32.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本发明另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；
33.正如背景技术所介绍的，现有技术中存在盾构机螺旋输送机运送稀渣存在泄漏的问题，为了解决如上的技术问题，本发明提出了一种盾构机用螺旋输送机及盾构机。
34.实施例一
35.本发明的一种典型的实施方式中，参考图1所示，一种盾构机用螺旋输送机，包括倾斜向上设置的螺杆8，螺杆8的入料端位于盾构机刀盘1后方的底部，螺杆8周向设置筒体9，筒体9与螺杆8固连且筒体能够带动螺杆8转动，筒体9在螺杆的出料端处设置第一套筒4，筒体9能够相对于第一套筒4实现转动和直线移动，第一套筒4开有出渣口10，第一套筒4的顶部同隧道内铺装好的管片之间有设定的距离。
36.具体地，第一套筒4通过盾构机的盾壳2支撑，因为第一套筒4的设置位置距离盾构机有设定距离，这样盾壳2内部设置支撑架，由支撑架对第一套筒4进行支撑和固定，以在筒体9旋转过程中，第一套筒4保持位置不变，从而使得稀渣顺利从第一套筒的出渣口10处流出。
37.为了保证出渣口的高度，第一套筒4的顶部同隧道内铺装好的管片之间有设定的距离，垂直距离在5cm-10cm之间，由此尽可能高地设置第一套筒，相应，螺杆的长度也尽可能地长。
38.在一些示例中，为了充分利用空间，且抬高出渣口，螺杆的出料端需要靠近出渣口10，螺杆的出料端与出渣口之间的距离小于50mm，由此使得稀渣从螺杆出料端流出后，继续顺着第一套筒从出渣口流出；而且螺杆8相对于盾构机盾壳底部平面之间的角度在25
°‑
40
°
之间。
39.其中，在一些示例中，螺杆8的出料端与筒体一端齐平，当然，螺杆8的出料端也可略短于或略超出筒体9的对应端设置，第一套筒的长度为筒体长度的1/10-1/6，且出渣口设于靠近第一套筒远离筒体9的位置处，设于第一套筒的下侧面或远离筒体的端面，由此不仅
保证螺杆的设置长度，而且充分保证出渣口10设于一个较高的位置处。
40.进一步地，筒体9在远离第一套筒4的另一端设置第二套筒12，第二套筒12设于盾构机前盾土仓门后方且同盾构机固连，参考图3所示，第二套筒12包绕筒体9设置，且筒体9能相对于第二套筒12能够转动和移动，第一套筒4和第二套筒12相对设置，第二套筒12与盾构机固连，通过第二套筒的设置，有利于螺杆8从盾构机前盾土仓处运送稀渣，避免稀渣从筒体前端处泄漏。
41.考虑到第二套筒12位于筒体9的底端，为了避免螺旋输送机在螺杆8入料端发生泄漏，第二套筒12的起始端可设置耳边，耳边相对于第二套筒12倾斜设置，第二套筒12的耳边与盾构机的盾壳2固连，从而保证第二套筒设置的稳定性和可靠性，且进一步保证第二套筒起始端处的密封性，保证稀渣均通过第二套筒12进入筒体9内。
42.关于第二套筒，其目的是为了使得稀渣顺利均能进入筒体内，实现上移，第二套筒的长度可小于第一套筒的长度。
43.为了实现筒体9带动螺杆8同旋转机构连接，旋转机构为抱箍式驱动机构，由此筒体9带动螺杆8相对于第一套筒4和第二套筒12旋转。
44.具体地，本实施例中，抱箍式驱动机构包括驱动电机(图中未示出)，驱动电机通过盾构机盾壳2进行固定，驱动电机与传动机构连接，传动机构包括与驱动电机连接的第一齿轮和套于筒体9环向的第二齿轮，第一齿轮和第二齿轮相互啮合，由此驱动电机通过啮合的两齿轮带动筒体和螺杆的旋转，进而实现稀渣或其他土渣类物料的向上运输。
45.当然，可以理解地是，在其他示例中，传动机构还可以是其他类型的传动机构。
46.进一步地，筒体同直线驱动机构连接，本实施例中，直线驱动机构包括直线驱动电机或液压缸，直线驱动电机或液压缸通过盾构机支撑，且直线驱动电机或液压缸的驱动杆同筒体固连，由直线驱动机构可带动筒体和螺杆相对于第一套筒、第二套筒实现直线运动，即可带动螺杆深入盾构机前盾土仓，利于稀渣在螺杆的入料端快速上移。
47.具体地，为了实现筒体9相对于第一筒体4、第二筒体12的转动，筒体9与第一筒体4、第二筒体12之间设置轴承，保证筒体9的转动；
48.为了避免稀渣从第一套筒4、第二套筒12同筒体9的连接处发生泄漏，参考图2所示，第一套筒4的一端包绕筒体9的一端设置，筒体与第一套筒之间密封连接。
49.相应地，筒体9与第二套筒12之间同样密封连接；
50.具体地，在一些示例中，筒体9与第一套筒4、第二套筒12之间分别采用三道唇轴承密封圈，三道唇轴承密封圈满足密封要求，能够有效防止渣土从缝隙流出，也能保证筒体相对于第一套筒、第二套筒实现转动。
51.另外，需要说明地是，在直线驱动机构的作用下，能够使得螺杆8的入料端深入盾构机前盾土仓处，使得螺杆8的入料端超过第二套筒12的起始端，有利于稀渣或土渣等的向上运送，第二套筒12的起始端同盾构机固连，第二套筒倾斜向上设置，且同盾构机固连，能够有效封闭盾构机前盾土仓，避免土仓处的稀渣发生泄漏。
52.本实施例提供的螺旋输送机，螺杆8位于筒体9内，筒体9带动螺杆一同转动，封闭的筒体有利于稀渣的输送，为了稀渣能顺利落入皮带输送机，通过第一套筒的设置，有效抬高了螺旋输送机的出渣口高度，可相对抬高皮带输送机入料端的高度，而第二套筒的设置也有利于封闭筒体的出料端，避免稀渣在螺杆入料端处发生泄漏等问题；当然，第一套筒也
有利于出料端的封闭，使得稀渣只能从出渣口处排出。
53.实施例二
54.本实施例提供了一种盾构机，包括实施例一所述的一种盾构机用螺旋输送机。
55.盾构机还包括皮带输送机11皮带输送机11的起始端位于第一套筒出渣口10的下方。
56.其中，为了与螺旋输送机的出渣口高度相配，皮带输送机11水平设置，由此水平输送的皮带输送机对稀渣或土渣等直接传送，有效保证稀渣被传送出去，避免对稀渣泄漏产生的工作量；
57.或者，在另一些示例中，皮带输送机11的起始段倾斜向上设置，皮带输送机的除起始段外的部分均水平或倾斜向下设置，具体可根据实际情况进行设置，不做强制限定；在一些示例中，皮带输送机起始段相对于水平面的角度为0-10
°
，虽然有倾斜，但这个倾斜角度不是传统的60-80
°
，考虑到稀渣从螺旋输送机运送上来有设定的速度，即使是运送稀渣，也是可行的，不会造成大量稀渣传送不出去而发生倒流的问题。
58.进一步地，盾构机内设置用于对隧道拼装管片的管片拼装机7，管片拼装机7具体可通过盾壳2安装，考虑到盾构设备内各结构的安装，筒体的旋转机构、直线驱动机构位于管片拼装机与盾构机刀盘之间，这样不会影响管片拼装机的设置，保证管片拼装的顺利进行。
59.可以理解地是，盾构机相对于刀盘的另一端设置盾尾刷3，盾尾刷3能够与拼装完成的管片接触。
60.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。