一种土压平衡盾构机渣土保压泵送装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种土压平衡盾构机渣土保压泵送装置，通过在土压平衡盾构机的出土口连接泵送装置，并在泵送装置内设置土压传感器，同时将泵送装置与控制系统连接，可有效控制泵送装置内部土压，避免掘进到透水性强、沉降控制要求高的地层时喷涌现象的发生，使土压平衡盾构机适用于不同状况的地层使用，成为土压+泥水混合型盾构机。另外，通过设置破碎机，将砂石进行一定的破碎后再由泵送装置排出，避免堵塞并减小机械磨损。通过设置波纹补偿器，可有效吸收工作中轴向尺寸变化，并起到有效的减震降噪作用。本发明的各个部件之间均由法兰或螺栓以可拆卸的方式组装而成，具有实用性强、适用性广的优点。
【专利说明】一种土压平衡盾构机渣土保压泵送装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及隧道工程施工技术中的盾构法施工领域，尤其涉及一种土压平衡盾构 机渣土保压泵送装置。
【背景技术】
[0002] 随着国内地铁建设的大规模开展，盾构施工工法由于具备安全、快捷、适应性广等 特点而在地铁区间施工中被广泛使用。目前世界上主流盾构机分为泥水盾构及土压盾构， 但是各种类型盾构机都具有一定的局限性，虽然通过土层处理土压平衡式盾构机的应用范 围可以扩大到泥水式盾构机应用领域，但在细砂含量少的非粘性土层中，透水性强、沉降控 制要求较高的地层使用传统土压平衡盾构机具有较大的风险性。相比之下使用泥水盾构机 具有很大的优越性，但是泥水盾构施工费用较高、需要占用较大的场地，且泥水盾构在粘性 地层及自稳性较好的复合地层施工时，经济型及效率远远小于土压盾构。由此可以看出，目 前盾构施工中土压盾构和泥水盾构各有其局限性，两者优缺点相互对立，在复合地层施工 应用如广州地区将会面临选型、风险、费用等多方面难题。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于针对传统土压平衡盾构机的不足，提供一种土压平衡盾构机渣 土保压泵送装置，通过将传统土压平衡盾构机与保压泵送装置连接，使得土压平衡盾构机 的使用范围大大增加，有效解决喷涌及沉降控制不佳等难题，可兼顾土压平衡盾构和泥水 盾构机的功能，使之成为土压+泥水混合型盾构机。
[0004] 本发明的技术方案为：
[0005] -种土压平衡盾构机渣土保压泵送装置，其中，包括：
[0006] 土压平衡盾构机本体，其包括螺旋输送机及设置于螺旋输送机侧壁的出土口；
[0007] 泵送装置，其通过连接管路与所述螺旋输送机的出土 口连接，用于调节出土口的 排量。
[0008] 优选的是，所述的土压平衡盾构机渣土保压泵送装置中，所述出土 口设置于所述 螺旋输送机的下方，所述泵送装置通过一弯管与所述出土 口连接，所述弯管第一端设为与 所述出土口相对应的尺寸及外形，并与所述出土口连接；所述弯管的第二端设置为与其连 接部件相对应的尺寸及外形；且所述弯管设置有一定的弯折角度，使所述弯管的第二端为 水平设置。
[0009] 优选的是，所述的土压平衡盾构机渣土保压泵送装置中，所述弯管的侧壁设置有 用于清理的清理窗，所述清理窗处设置有可进行开启或闭合的顶盖。
[0010] 优选的是，所述的土压平衡盾构机渣土保压泵送装置中，所述保压泵送装置还包 括破碎机，所述破碎机设置于所述弯管与泵送装置之间，所述破碎机的进料口与所述弯管 的第二端连接，所述破碎机的出料口与所述泵送装置的进料口连接；所述破碎机的侧壁设 置有用于检修的可开启的盖板。 toon] 优选的是，所述的土压平衡盾构机渣土保压泵送装置中，所述破碎机的出料口设 置有用于控制破碎粒径的格栅。
[0012] 优选的是，所述的土压平衡盾构机渣土保压泵送装置中，所述弯管和破碎机之间 还设置有波纹补偿器，所述波纹补偿器两端分别和弯管的第二端及破碎机的进料口端通过 连接，另外，所述波纹补偿器还通过至少两个调节丝杠分别与所述弯管和破碎机连接。
[0013] 优选的是，所述的土压平衡盾构机渣土保压泵送装置中，所述保压泵送装置还设 置有控制系统，所述破碎机及泵送装置分别与所述控制系统连接并由控制系统进行调控；
[0014] 另外，所述破碎机及泵送装置内部分别设置有土压传感器，且所述土压传感器分 别与控制系统的显示屏通讯连接，并实时传递破碎机及泵送装置内的压力。
[0015] 优选的是，所述的土压平衡盾构机渣土保压泵送装置中，所述保压泵送装置还包 括机架及排渣管，其中所述机架通过螺栓固定安装于所述土压平衡盾构机的连接桥上，所 述破碎机及泵送装置分别通过螺栓固定于机架上；所述排渣管的一端与所述泵送装置的出 料口连接，所述排渣管由所述机架支撑并延伸开口于渣土运输地点。
[0016] 优选的是，所述的土压平衡盾构机渣土保压泵送装置中，所述排渣管由多节无缝 钢管通过法兰固定连接而成，所述机架由工字钢梁连接构成。
[0017] 优选的是，所述的土压平衡盾构机渣土保压泵送装置中，所述出土口、弯管、破碎 机、波纹补偿器及泵送装置的相互连接处均通过法兰以可拆卸的方式活动连接，且连接位 置均设置有密封装置，形成一由出土口、弯管、破碎机、波纹补偿器、泵送装置及排渣管顺次 排列组成的渣土保压泵送通路。
[0018] 本发明具有以下有益效果：首先，本发明通过在土压平衡盾构机的出土口连接泵 送装置，并在泵送装置内设置土压传感器，同时将泵送装置与控制系统连接，可根据土压传 感器所显示的数据，通过对控制系统的操作对泵送装置的排量做出相应的调节，有效控制 泵送装置内部土压，并对土压平衡盾构机的运行状况进行调节，有效避免掘进到透水性强、 沉降控制要求高的地层时喷涌现象的发生，可兼具土压平衡盾构和泥水盾构机的功能，使 土压平衡盾构机适用于不同状况的地层使用，成为土压+泥水混合型盾构机。
[0019] 其次，本发明通过在泵送装置之前的位置设置破碎机及设置有一定孔径格栅，可 在掘进到含砂石较多的地层时，将砂石进行一定的破碎然后再由泵送装置排出，一方面避 免砂石造成渣土输送通路的粘结堵塞，另一方面减小砂石对装置的撞击，减小装置的机械 磨损。同时，通过在弯管和破碎机的连接处设置波纹补偿器，可有效吸收工作中轴向尺寸变 化，并起到有效的减震降噪作用。
[0020] 最后，本发明的各个部件之间均由法兰或螺栓以可拆卸的方式组装而成，可根据 实际需要方便快捷地与现有的土压平衡盾构机进行组装，具有实用性强、适用性广的优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0021] 图1为本发明所述的土压平衡盾构机渣土保压泵送装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0022] 下面结合附图对本发明做详细说明，以令本领域普通技术人员参阅本说明书后能 够据以实施。
[0023] 如图1所示，一种土压平衡盾构机渣土保压泵送装置，其中，包括：
[0024] 土压平衡盾构机本体，其包括螺旋输送机1及设置于螺旋输送机1侧壁的出土口 2,用于将挖掘出的渣土直接排出；
[0025] 泵送装置3,其通过连接管路与所述螺旋输送机1的出土口 2连接，用于调节出土 口 2的排量。现有的土压平衡盾构机掘进到透水性强、沉降控制要求高的地层时，由于掘出 的渣土含水量多，使螺旋输送机1的土仓内的土压极不易控制，极易造成喷涌现象，使施工 无法进行，且造成一定的危险，本发明通过在掘进到透水性强或沉降控制要求高的地层之 前，暂停止掘进，关闭出土口 2闸门，调节完毕之后，将出土口 2与所述泵送装置3连接，打 开出土口 2,继续进行掘进，并在泵送过程中同时向土仓内添加膨润土或泡沫，通过调控泵 送装置3的排量对螺旋输送机1 土仓内的土压进行有效控制，从而避免喷涌现象发生。
[0026] 所述泵送装置3可为混凝土泵、柱塞泵或S阀泵等，本发明所用混凝土泵的参数见 表1 :
[0027]
【权利要求】
1. 一种土压平衡盾构机渣土保压泵送装置，其特征在于，包括： 土压平衡盾构机本体，其包括螺旋输送机及设置于螺旋输送机侧壁的出土口； 泵送装置，其通过连接管路与所述螺旋输送机的出土 口连接，用于调节出土口的排量。
2. 如权利要求1所述的土压平衡盾构机渣土保压泵送装置，其特征在于，所述出土口 设置于所述螺旋输送机的下方，所述泵送装置通过一弯管与所述出土 口连接，所述弯管第 一端设为与所述出土口相对应的尺寸及外形，并与所述出土口连接；所述弯管的第二端设 置为与其连接部件相对应的尺寸及外形；且所述弯管设置有一定的弯折角度，使所述弯管 的第二端为水平设置。
3. 如权利要求2所述的土压平衡盾构机渣土保压泵送装置，其特征在于，所述弯管的 侧壁设置有用于清理的清理窗，所述清理窗处设置有可进行开启或闭合的顶盖。
4. 如权利要求1所述的土压平衡盾构机渣土保压泵送装置，其特征在于，所述保压泵 送装置还包括破碎机，所述破碎机设置于所述弯管与泵送装置之间，所述破碎机的进料口 与所述弯管的第二端连接，所述破碎机的出料口与所述泵送装置的进料口连接；所述破碎 机的侧壁设置有用于检修的可开启的盖板。
5. 如权利要求4所述的土压平衡盾构机渣土保压泵送装置，其特征在于，所述破碎机 的出料口设置有用于控制破碎粒径的格栅。
6. 如权利要求4所述的土压平衡盾构机渣土保压泵送装置，其特征在于，所述弯管和 破碎机之间还设置有波纹补偿器，所述波纹补偿器两端分别和弯管的第二端及破碎机的进 料口端通过连接，另外，所述波纹补偿器还通过至少两个调节丝杠分别与所述弯管和破碎 机连接。
7. 如权利要求4所述的土压平衡盾构机渣土保压泵送装置，其特征在于，所述保压泵 送装置还设置有控制系统，所述破碎机及泵送装置分别与所述控制系统连接并由控制系统 进行调控； 另外，所述破碎机及泵送装置内部分别设置有土压传感器，且所述土压传感器分别与 控制系统的显示屏通讯连接，并实时传递破碎机及泵送装置内的压力。
8. 如权利要求4所述的土压平衡盾构机渣土保压泵送装置，其特征在于，所述保压泵 送装置还包括机架及排渣管，其中所述机架通过螺栓固定安装于所述土压平衡盾构机的连 接桥上，所述破碎机及泵送装置分别通过螺栓固定于机架上；所述排渣管的一端与所述泵 送装置的出料口连接，所述排渣管由所述机架支撑并延伸开口于渣土运输地点。
9. 如权利要求8所述的土压平衡盾构机渣土保压泵送装置，其特征在于，所述排渣管 由多节无缝钢管通过法兰固定连接而成，所述机架由工字钢梁连接构成。
10. 如权利要求2、6或9所述的土压平衡盾构机渣土保压泵送装置，其特征在于，所述 出土口、弯管、破碎机、波纹补偿器及泵送装置的相互连接处均通过法兰以可拆卸的方式活 动连接，且连接位置均设置有密封装置，形成一由出土口、弯管、破碎机、波纹补偿器、泵送 装置及排渣管顺次排列组成的渣土保压泵送通路。
【文档编号】E21D9/12GK104373130SQ201410611858
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年11月4日 优先权日:2014年11月4日
【发明者】张鸿, 李明, 鞠义成, 吴忠善, 袁立斌, 吴堃, 陶义怀, 刘国栋, 张友功, 周宗水, 聂凯, 李托, 何普鑫, 何跃明 申请人:中交第二航务工程局有限公司