一种出渣系统及盾构机的制作方法

本实用新型涉及工程机械领域，尤其涉及一种出渣系统及盾构机。

背景技术：

随着社会的发展，地铁对城市交通起着越来越重要的作用，在地铁隧道施工中，用盾构法进行隧洞施工具有自动化程度高、节省人力、施工速度快、一次成洞、不受气候影响、开挖时可控制地面沉降、减少对地面建筑物的影响等特点，在隧洞洞线较长、埋深较大的情况下，用盾构法施工更为经济合理。盾构机是盾构法施工的关键机械设备，其性能的好坏直接影响整个工程的质量。通常盾构机包含盾体、刀盘、气闸、管片拼装机、推进系统、驱动系统、人舱等组成部分，而超长地下隧道的开挖过程中，渣土能否顺利排出直接影响着盾构机的施工进度。

现有技术中大都采用流体输送方式送到地面泥水分离系统，将碴土、水分离后重新送回泥水仓，由于在输送前未对土渣进行分离，而是将泥石混合输送，当泥石的固体颗粒粒径和数量较大时，将会严重磨蚀泥浆泵和泥浆管道，极易造成管道破损而需要停机维修，严重影响工程进度。

此外，有些盾构机采用螺旋输送机及泥浆管路共存的方式，当盾构机处于泥水模式时需要把水、粘土及其添加剂混合制成的泥水，经输送管道压入泥水仓，待泥水充满整个泥水仓，并具有一定压力，形成泥水压力室。通过泥水的加压作用和压力保持机构，能够维持开挖工作面的稳定，若泥水调节设置在盾机构的前端时则需要增设泥水系统，则增大了盾构机的前端体积。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供一种出渣系统及盾构机，旨在解决现有盾构机排渣效率低、体积大、损耗设备的缺陷，具有结构简单、体积小，排渣效率高，在地下即可分离土渣等优点。

为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为一种渣系统包括排渣装置，所述排渣装置分为上仓、中仓及下仓，其中：所述上仓的顶部安装有增压器，所述增压器的进水口伸出所述排渣装置的顶部与泥水回流管连通，所述增压器的出水口连通有多个分别朝向不同位置向下喷淋的喷头；所述上仓中设置有能够传送泥石的震动传送带以及第一电机，所述震动传送带通过第一电机驱动主动轮带动被动轮转动。

作为本实用新型的进一步改进，所述震动传送带为过滤型传送带，震动传送带与水平面之间成夹角结构，所述夹角角度范围为10°-25°。

作为本实用新型的进一步改进，所述中仓安装有螺旋脱水机，所述螺旋脱水机包括安装在中仓外侧的第二电机、传动轴、泥沙输送带、螺旋脱水机入料口以及泥沙出料口，所述螺旋脱水机通过传动轴与第二电机连接，所述螺旋脱水机的螺旋脱水机入料口与上仓底部连通，所述螺旋脱水机的泥沙出料口与泥沙输送带连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述螺旋脱水机的下方设置有可将粒径大于500μm 且小于4mm的渣料分离出来的过滤网。

作为本实用新型的进一步改进，所述下仓的出料口设置有与进水口连通的第一泥浆泵，所述第一泥浆泵的出水口设置有连通的泥水输送管；

所述泥水输送管上开设有分流口，所述分流口设置有第二泥浆泵，所述分流口与第二泥浆泵的进水口连通，所述第二泥浆泵的出水口经泥水回流管连通增压器的进水口。

作为本实用新型的进一步改进，所述第二泥浆泵的出水口与泥水回流管连接处还设置有三通阀，所述三通阀的第一通口、第二通口分别与第二泥浆泵的出水口和泥水回流管连通，所述三通阀的第三通口设置有连通的且能将泥水与膨润土、CMS及纯碱调节成泥膜以输送至刀盘的泥浆调配槽。

作为本实用新型的另一个目的在于提供一种包含有出渣系统的盾构机。

作为本实用新型的进一步改进，一种盾构机，包括：能够与主驱动机构动力连接且直接驱动盾机构进行工作的刀盘；用于承接所述刀盘切削泥石的前盾，所述前盾设置在所述刀盘之后，所述前盾内腔设置有泥土仓；中盾，所述中盾设置在前盾的后端部；盾尾，所述盾尾设置在中盾的后端部；第一螺旋输送机，所述第一螺旋输送机由所述前盾、中盾和盾尾一直贯穿伸出后且与所述泥土仓连接；以及出渣系统，所述出渣系统设置有泥石进料口，所述泥石进料口与所述第一螺旋输送机的出料口连通。

本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型通过出渣系统能够将泥石中的按石头、泥沙、泥浆水三类进行渣料分离，并采用不同的排送方式，以降低了能耗、减少了管道磨损及避免了堵管，有效的解决了现有盾构机的排渣效率低、损耗设备的缺陷。

2.本实用新型的排渣装置将石头、泥沙、泥浆水三类的渣料分离集成一体，有利于减小盾构机的体积和提高能效。

3.本实施例中通过设置泥浆调配槽对分离出的泥浆水进行调配，而后再将调整好的浆液送往盾构机前端，这在对刀盘和刀头等切削设备进行冷却和润滑的同时，确保刀盘面正面土压力平衡，也进一步提升盾构机的工作效能。

附图说明

图1是本实用新型的盾构机的结构示意图；

图2是本实用新型的排渣装置的结构示意图。

其中数字表示：1-刀盘；2-前盾；3-中盾；4-盾尾；5-第一螺旋输送机；6-排渣装置；7-配套装置，71-输送车；72-输送轨道；

61-排石输送带；62-泥沙输送带；63-泥水输送管；64-三通阀；65-泥浆调配槽；66-第一泥浆泵；67-第二泥浆泵；68-泥水回流管；

601-泥石进料口；602-第一电机；603-震动传送带；604-第二电机；605-传动轴；606-螺旋脱水机；607-螺旋脱水机入料口；608-下仓；609-增压器；610-喷头,611-上仓；612-滤网。

具体实施方式

下面结合附图说明及具体实施方式对本实用新型进一步说明。

如图1所示，本实用新型提供一种出渣系统及盾构机，其中，出渣系统至少包括排渣装置6、排石输送带61、泥沙输送带62和泥水输送管63。而盾构机包括刀盘1、前盾2、中盾3、盾尾4、螺旋输送机5、出渣系统以及配套装置7。

在本实施例中，该盾构机的刀盘1后连接有主驱动机构，能够与主驱动机构动力连接且直接驱动盾机构进行工作，刀盘1切削的泥石被送入前盾2中设有的泥土仓中，优选的，泥石可经破碎机破碎后再被送入泥土仓；泥土仓的泥石被第一螺旋输送机5输送至出渣系统进行分级处理，第一螺旋输送机5由所述前盾2、中盾3和盾尾4一直贯穿伸出后,优选的本实施例盾构机的中盾3中安装有推进装置用于推进前盾2和刀盘1，为更方便人员操作，在盾尾4中安装有伸出盾尾4的作业平台。

进一步优选的，在本实施例中，如图1所示，出渣系统至少包括排渣装置6、排石输送带61、泥沙输送带62和泥水输送管63。其中如图2所示，排渣装置6的顶部设置有增压器609，该增压器609的进水口伸出排渣装置6的顶部并与泥水回流管68连通，增压器609的出水口连通有多个喷头610，该多个喷头610在本实施例中优选7个且分别朝向不同位置向下喷淋；如图2所示排渣装置6分为上仓611、中仓及下仓608，其中，增压器609安装在上仓611的顶部，该上仓611的左侧设置有泥石进料口601，该泥石进料口601与第一螺旋输送机5的出料口连通，在上仓611中设置有震动传送带603，优选的，震动传送带603是通过第一电机602驱动主动轮带动被动轮转动，以使得震动传送带603能够传送泥石，进一步优选的，震动传送带603与水平面成夹角结构，该夹角角度在10°-25°范围内，本实施例中优选为15°；更进一步优选的，震动传送带603为过滤型传送带，用于将泥石中4mm以上的渣料分离出来。

继续参看图2，排渣装置6的中仓安装有螺旋脱水机606，该螺旋脱水机606经传动轴605与安装在中仓外侧的第二电机604连接，螺旋脱水机606的螺旋脱水机入料口607与上仓611的底部连通，为方便泥沙流入，优选上仓611底部为漏斗型；该螺旋脱水机606脱水后的泥沙出料口与泥沙输送带62连接，由泥沙输送带62将泥沙送出地面，而螺旋脱水机606脱离出的泥水则流入下仓608，为更好的滤除泥沙，优选在螺旋脱水机606下方，更具体的是在泥水流出口的位置处，设置有过滤网612，用于将粒径大于500μm 且小于4mm的渣料分离出来。

进一步的，下仓608的出料口与第一泥浆泵66的进水口连通，该第一泥浆泵66的出水口与泥水输送管63连通，优选的，泥水输送管63上开设有分流口，该分流口与第二泥浆泵67的进水口连通，第二泥浆泵67的出水口经泥水回流管68连通增压器609的进水口。更进一步优选的，在第二泥浆泵67的出水口与泥水回流管68连接处还设置有三通阀64，其第一通口、第二通口分别与第二泥浆泵67的出水口和泥水回流管68连通，第三通口与泥浆调配槽65连通，该泥浆调配槽65用于将泥水与膨润土、CMS、纯碱等调节成泥膜以输送至刀盘使用。

如图1所示，本实施例的盾构机的配套装置7至少包括输送车71和输送轨道72，用于承接泥沙输送带62输送出的泥沙以便输送出地面。

本实施例的盾构机在具体使用过程中，刀盘1切削土层，切削下来的泥石进入泥土仓，再由第一螺旋输送机5将泥石输送至排渣装置6，排渣装置6将泥石进行分级，优选的，通过泥水对进入排渣装置6的上仓611中的泥石进行喷淋冲洗，以将石块与泥沙分离出来，分离出的石块经排石输送带61输送至地面，而冲洗出的泥沙进入中仓，在螺旋脱水机606的作用下进行脱水以分离出泥沙和泥水，分离出的泥沙由泥沙输送带62送入输送车71后送出地面，分离出的泥水则流入下仓608由第一泥浆泵66抽出，或在第二泥浆泵67的作用下回流至上仓611再利用，更进一步的，或是输送至泥浆调配槽65与其他物料进行调节后形成泥膜输送至刀盘1使用。

综上所述，本实用新型本实用新型通过出渣系统能够将泥石中的按石头、泥沙、泥浆水三类进行渣料分离，并采用不同的排送方式，以降低了能耗、减少了管道磨损及避免了堵管，有效的解决了现有盾构机的排渣效率低、损耗设备的缺陷。本实用新型的排渣装置将石头、泥沙、泥浆水三类的渣料分离集成一体，有利于减小盾构机的体积和提高能效。本实施例中通过设置泥浆调配槽对分离出的泥浆水进行调配，而后再将调整好的浆液送往盾构机前端，这在对刀盘和刀头等切削设备进行冷却和润滑的同时，确保刀盘面正面土压力平衡，也进一步提升盾构机的工作效能。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。