泥水平衡盾构主动筛分采石装置的制作方法

本发明涉及泥水盾构设备技术领域，具体涉及一种泥水平衡盾构主动筛分采石装置。

背景技术：

随着我国基础设施建设的持续快速增长，地下空间的利用也是目前国内施工研究的重点方向之一；而且随着盾构的引进，地下空间的开发变得越来越方便和安全，泥水平衡盾构凭借其更好的稳定性及更可靠的安全性在地下工程中被广泛应用。

泥水平衡盾构出渣完全依赖于泥浆的循环流动，因此在砂卵石地层、圆砾地层、强风化的岩层、断层破碎带，以及钙质泥岩、粉砂岩等地层，掘进过程中会因为切削掌子面产生大量粒径在20mm-250mm的卵石或破碎的岩块儿，这些大粒径颗粒在进入泥水仓后会通过泥浆循环进入泥浆管路，通过排浆泵泵送至地面分离设备或渣场。但一般泥水盾构的排浆泵（p2.1泵），通过最大粒径为160mm-200mm，大于此粒径的卵石或破碎的岩块儿进入p2.1泵时，会将p2.1泵的吸口、叶轮堵塞或卡死，导致掘进无法进行，并需要对排浆泵进行长时间的清理和拆解。

因此，在此地层掘进时会在p2.1泵前设置采石装置，然而目前的采石装置一般为圆筒式箱体结构，内部设有格栅将大粒径卵石或石块儿进行过滤；但是也会出现大粒径卵石被格栅挡下后，后续小于通过粒径的石块儿也被大量的挡在格栅处进而落入采石箱，导致采石箱被快速堆满，掘进无法进行的情况。因而，此类采石装置需要频繁的开箱清理，严重降低了工程施工的效率。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种泥水平衡盾构主动筛分采石装置，以解决现有的采石装置不能为盾构泥水环流系统提供可靠的筛分作用的技术难题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

设计一种泥水平衡盾构主动筛分采石装置，包括筛分搅拌筒体、流通管道和采石箱，所述筛分搅拌筒体包括两个同轴设置的外部筒体和可旋转的格栅筒体；所述格栅筒体设置有转轴，且内部固定设置有螺旋输送机构，所述转轴与所述格栅筒体固定连接，以实现所述转轴带动所述格栅筒体螺旋输送机构做自旋转运动，所述格栅筒体下方对应设置有与其连通的流通管道，所述流通管道左右两端分别设置有出浆管道和冲刷管道，所述出浆管道和冲刷管道的上端均与所述外部筒体的固定连接，所述流通管道下方固定设置有采石箱，在所述出浆管道口端，所述采石箱与所述格栅筒体连通。

优选的，在所述冲刷管道口端，所述格栅筒体上设置有与其连通的进浆管道，使得所述进浆管道通过格栅筒体、流通管道与出浆管道连通。

优选的，在所述进浆管道口端，所述转轴上设置有盖板，对所述转轴进行保护，延长转轴的使用寿命。

优选的，所述螺旋输送机构为螺旋筋，螺旋筋传送效率高，自身强度大，使用寿命长，且中间留有供大石块通过的孔。

优选的，在所述格栅筒体与所述转轴之间固定设置有三组或三组以上的支撑组件，所述支撑组件包括上下对称设置的两个支撑杆，所述支撑组件周向30°交叉错位均匀分布在所述格栅筒体内部，使得格栅滚筒的整体强度提高。

优选的，在所述支撑杆与所述转轴之间、所述支撑杆与所述格栅筒体之间均设置有加强筋，所述加强筋包括两个且左右对称设置，使得支撑杆的可支撑强度增大。

优选的，所述格栅筒体的外圆周面与所述外部筒体的内圆周面均设置有耐磨层，所述格栅筒体的外圆周面和所述外部筒体的内圆周面所受到的摩擦力较大，设置在其表面的耐磨层可使得其使用寿命延长。

优选的，所述采石箱侧面设置有清理口，所述清理口设置有密封盖板，所述密封盖板通过螺栓与采石箱固定。清理口的设置便于对采石箱内部石块进行清理。

优选的，所述采石箱内部设置有两层结构，且设置有溜渣板。使得石块在进入采石箱时获得一个初始速度，能够均匀分布在采石箱内部，避免出现石块在进口堆积拥堵的情况。

与现有技术相比，本发明的主要有益技术效果在于：

结构简单紧凑，便于制造和安装，内部设置有螺旋筋的格栅筒体的自旋转，使得大石块和小石块分离，小石块通过格栅进入流通管道，大石块由螺旋筋送入采石箱，很大程度降低了采石箱的清理频率，进而提高了掘进效率。

附图说明

图1为泥水盾构主动筛分采石装置的横向断面结构示意图。

图2为泥水盾构主动筛分采石装置的a-a向断面结构示意图。

图3为泥水盾构主动筛分采石装置的左视结构示意图。

图4为泥水盾构主动筛分采石装置的主视结构示意图。

图5为泥水盾构主动筛分采石装置的右视结构示意图。

以上图中，10为外部筒体，20格栅筒体，21为进浆管道，22为螺旋筋，23为支撑杆，24为加强筋，30为流通管道，31为冲刷管道，32为出浆管道，40为采石箱，41为密封盖板，42为溜渣板，50为驱动电机，51为转轴，52为盖板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例来说明本发明的具体实施方式，但以下实施例只是用来详细说明本发明，并不以任何方式限制本发明的范围。

以下实施例中所涉及的零部件，如无特别说明，则均为常规市售产品。

实施例1：一种泥水平衡盾构主动筛分采石装置，参见图1至图5，包括筛分搅拌筒体、流通管道30、采石箱40和驱动电机50，筛分搅拌筒体包括两个同轴设置的外部筒体10和可旋转的格栅筒体20；格栅筒体20设置有转轴51，且内部固定镶嵌有螺旋输送机构，螺旋输送机构为螺旋筋22，螺旋筋22传送效率高，自身强度大，使用寿命长，且中间留有供大石块通过的孔，转轴51与驱动电机50连接，且与格栅筒体20焊接固定在一起，实现驱动电机驱动转轴并带动格栅筒体螺旋输送机构做自旋转运动。转轴上设置有盖板，对转轴进行保护，延长转轴的使用寿命，转轴上还设置有转轴固定架，转轴和转轴固定架之间设置有滚动轴承。格栅筒体的外圆周面与外部筒体的内圆周面均设置有耐磨层格栅筒体的外圆周面和外部筒体的内圆周面所受到的摩擦力较大，设置在其表面的耐磨层可使得其使用寿命延长。

在格栅筒体与转轴之间固定焊接有三组支撑组件，支撑组件包括上下对称设置的两个支撑杆，支撑组件周向30°交叉错位均匀分布在格栅筒体内部，使得格栅滚筒的整体强度提高。支撑杆23与转轴51之间、支撑杆23与格栅滚筒20之间均焊接有加强筋24，加强筋24包括两个且左右对称设置，使得支撑杆23的可支撑强度增大，格栅筒体20下方对应设置有与其连通的流通管道30，流通管道30左右两端分别设置有出浆管道32和冲刷管道31，冲刷管道31可以使得流通管道30内不会残留泥浆，在冲刷管道31口端，格栅筒体20上设置有与其连通的进浆管道21，使得进浆管道21通过格栅筒体20、流通管道30与出浆管道32连通。

出浆管道32和冲刷管道31的上端均与外部筒体10通过螺栓连接，流通管道30下方固定设置有采石箱40，在出浆管道口32端，采石箱40与格栅筒体20连通。采石箱40侧面设置有清理口，清理口设置有密封盖板41，密封盖板41通过螺栓与采石箱40固定，清理口的设置便于对采石箱40内部石块进行清理。采石箱40内部设置有两层结构，且设置有溜渣板62。使得石块在进入采石箱时获得一个初始速度，能够均匀分布在采石箱内部，避免出现石块在进口堆积拥堵的情况。

参见图1至图5，上述泥水盾构主动筛分采石装置的工作过程如下：进浆管道21与盾构机的主机排浆管道相连，出浆管道32与盾构机的p2.1排浆泵及其后续管路相连，粘土掺杂着碎石从进浆管道进入格栅筒体20，格栅筒体20旋转带动螺旋筋22的搅拌下粘土和碎石分离，较大的石块被格栅筒体20隔离在筒体内部，并在螺旋筋22的作用下，被输送至流通管道30下方的采石箱40，待采石箱40装满之后，打开清理口的密封盖板61，对采石箱40进行清理，较小的石块和泥浆则通过格栅筒体20进入格栅筒体20下方的流通管道30，进而通过与流通管道30相连的出浆管道32排入盾构机的p2.1排浆泵及其后续管路，可保持盾构泥水环流系统的持续流通；本发明的采石装置的格栅筒体20以及设置于格栅筒体20内的螺旋筋22通过自旋转可以可对石块进行大小筛分，与格栅筒体20连通的流通管道30和采石箱40可以分别对小石块和大石块进行收集。

上面结合附图和实施例对本发明作了详细的说明，但是，所属技术领域的技术人员能够理解，在不脱离本发明宗旨的前提下，还可以对上述实施例中的各个具体参数进行变更，形成多个具体的实施例，均为本发明的常见变化范围，在此不再一一详述。