一种高效地铁施工用盾构设备的制作方法

本发明涉及一种高效地铁施工用盾构设备。

背景技术：

在使用盾构设备进行地铁隧道挖掘施工中，土舱内排土的传统做法是在出土套筒后端开一个孔，螺旋出土杆将土舱内的土输送至出土套筒后端并通过开设的孔掉落至皮带输送机上，由皮带输送机运输至约40米远处的运输列车土斗里，再由列车运出隧道，并通过垂直吊运设备最终送至地面。由于地层地质的多样性，从微渗水的淤泥质土、高黏性的粉质粘土至高渗水系数的砂土，有些土质因为过粘或过度松散而造成出土困难。因此，必要时会在刀盘内通过加水、加泥(膨润土)及加泡沫来改良土舱和出土套筒内的土体流动性，消除在砂层土中出土套筒处的涌砂涌水现象。但有时加水过多或泥土与水的混合性差等问题，会造成出土套筒处的喷水(或排稀泥)过多现象，从而造成皮带机打滑而输送困难，机舱内也因为稀泥掉落满地而费工清理。现有技术在施工时对于施工掘进方向变化纠偏能力差，从而影响施工效率。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：提供一种高效地铁施工用盾构设备，解决现有技术出土不顺畅、易污染施工现场及施工效率低的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种高效地铁施工用盾构设备，包括圆柱形盾构外壳，设在盾构外壳内、并将盾构外壳分隔为前部的土舱和后部的机舱的隔舱板，固定在机舱内的刀盘驱动电机，设在隔舱板中央的刀盘轴承，与刀盘轴承相配套、一端伸入机舱内且通过调速齿轮组和刀盘驱动电机的驱动轴连接、另一端伸入土舱内且该端的端部连接有刀盘的刀盘轴，设在刀盘轴上位于隔舱板和刀盘之间的搅拌叶浆，固定在机舱内的出土驱动电机，一端固定在机舱内并套接在出土驱动电机外壳上、另一端固定在隔舱板上的出土套筒，一端设于出土套筒内并与出土驱动电机的驱动轴连接、另一端穿过隔舱板伸入到土舱内位于刀盘后方的螺旋出土杆，均固定在盾构外壳内侧且位于机舱内远离设有隔舱板的一端、沿盾构外壳内侧周向均匀分布、顶杆均朝外的四个纵向的液压千斤顶；所述出土套筒在靠近出土驱动电机处连通有渣土输送管道，所述渣土输送管道在与出土套筒连通处设有连接有空气压缩机的压缩空气接入阀门，所述渣土输送管道上从其与出土套筒连通处开始每隔3～4米设有一润滑介质入口；所述四个液压千斤顶的油路采用相对的两个液压千斤顶串联为一组且两组千斤顶组再并联的方式连接。

作为优选，所述渣土输送管道的直径为30～60厘米。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明结构简单，设计科学合理，使用方便；通过将现有技术中的皮带机出土方式改进为采用渣土输送管道进行出土，并在渣土输送管道上每隔3～4米设有一润滑介质入口，使本发明在施工出土时更加顺畅，有效地避免了采用皮带机出土方式进行出土时皮带机易打滑造成出土困难以及皮带机上的土容易掉落在机舱内从而增加清理成本的情形；四个液压千斤顶的油路选用相对的两个液压千斤顶串联为一组且两组千斤顶组再并联的连接方式，这样使得对角线(即相对)的两个串联千斤顶行程一致，可以在盾构装置掘进方向变化时，通过调整端盖的伸出位置，达到在掘进过程中纠偏的目的，如此极大地提高了施工效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明液压千斤顶的油路示意图。

其中，附图标记对应的名称为：

1-盾构外壳、2-土舱、3-机舱、4-隔舱板、5-刀盘驱动电机、6-刀盘轴承、7-调速齿轮组、8-刀盘、9-刀盘轴、10-出土驱动电机、11-出土套筒、12-螺旋出土杆、13-液压千斤顶、14-搅拌叶浆、15-渣土输送管道、16-压缩空气接入阀门、17-润滑介质入口。

具体实施方式

下面结合附图说明和实施例对本发明作进一步说明，本发明的方式包括但不仅限于以下实施例。

实施例

如图1和2所示，一种高效地铁施工用盾构设备，包括圆柱形盾构外壳1，设在盾构外壳1内、并将盾构外壳1分隔为前部的土舱2和后部的机舱3的隔舱板4，固定在机舱3内的刀盘驱动电机5，设在隔舱板4中央的刀盘轴承6，与刀盘轴承6相配套、一端伸入机舱3内且通过调速齿轮组7和刀盘驱动电机5的驱动轴连接、另一端伸入土舱2内且该端的端部连接有刀盘8的刀盘轴9，设在刀盘轴9上位于隔舱板4和刀盘8之间的搅拌叶浆14，固定在机舱3内的出土驱动电机10，一端固定在机舱3内并套接在出土驱动电机10外壳上、另一端固定在隔舱板4上的出土套筒11，一端设于出土套筒11内并与出土驱动电机10的驱动轴连接、另一端穿过隔舱板4伸入到土舱2内位于刀盘8后方的螺旋出土杆12，均固定在盾构外壳1内侧且位于机舱3内远离设有隔舱板4的一端、沿盾构外壳1内侧周向均匀分布、顶杆均朝外的四个纵向的液压千斤顶13。

所述出土套筒11在靠近出土驱动电机10处连通有渣土输送管道15，所述渣土输送管道15在与出土套筒11连通处设有连接有空气压缩机的压缩空气接入阀门16，所述渣土输送管道15上从其与出土套筒11连通处开始每隔3～4米设有一润滑介质入口17。

所述四个液压千斤顶13的油路采用相对的两个液压千斤顶13串联为一组且两组千斤顶组再并联的方式连接，所述渣土输送管道15的直径为30～60厘米。

本发明在地铁隧道挖掘施工出土时，首先螺旋出土杆将土舱内的渣土输入渣土输送管道15内，同时空气压缩机将压缩空气通过压缩空气接入阀门压入渣土输送管道15，渣土输送管道15内的渣土在压缩空气的推送下向外输送，过程中，渣土输送管道15上的润滑介质入口与高压水管连接，不断将高压水从润滑介质入口压入渣土输送管道15内，使渣土输送管道15内的渣土得到润滑以减少出土的阻力从而保证出土顺畅。

本发明结构简单，设计科学合理，使用方便；通过将现有技术中的皮带机出土方式改进为采用渣土输送管道进行出土，并在渣土输送管道上每隔3～4米设有一润滑介质入口，使本发明在施工出土时更加顺畅，有效地避免了采用皮带机出土方式进行出土时皮带机易打滑造成出土困难以及皮带机上的土容易掉落在机舱内从而增加清理成本的情形；四个液压千斤顶的油路选用相对的两个液压千斤顶串联为一组且两组千斤顶组再并联的连接方式，这样使得对角线(即相对)的两个串联千斤顶行程一致，可以在盾构装置掘进方向变化时，通过调整端盖的伸出位置，达到在掘进过程中纠偏的目的，如此极大地提高了施工效率。

上述实施例仅为本发明的优选实施方式之一，不应当用于限制本发明的保护范围，但凡在本发明的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本发明一致的，均应当包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了提供一种高效地铁施工用盾构设备，包括圆柱形盾构外壳，盾构外壳内由隔舱板分隔而成土舱和机舱，固定在机舱内的刀盘驱动电机，设在隔舱板中央的刀盘轴承，与刀盘轴承相配套、连有刀盘的刀盘轴，设在刀盘轴上的搅拌叶浆，固定在机舱内的出土驱动电机，固定在机舱内的出土套筒，设于出土套筒内和土舱的螺旋出土杆，均固定在盾构外壳内侧的液压千斤顶；与出土套筒连通的渣土输送管道，渣土输送管道上设压缩空气接入阀门，渣土输送管道上每隔3～4米设一润滑介质入口；四个液压千斤顶的油路采用相对两个液压千斤顶串联为一组且两组千斤顶组再并联的方式连接；解决了现有技术出土不顺畅、易污染施工现场及施工效率低的问题。

技术研发人员：曾庆兵
受保护的技术使用者：曾庆兵
技术研发日：2017.09.29
技术公布日：2019.04.05