一种向上掘进机及其出渣系统的制作方法

本发明属于隧道掘进设备，特别是涉及一种向上掘进机及其出渣系统。

背景技术：

1、随着国家地下空间管网建设的持续推进，地下隧道检查井、通风竖井、投料井等竖井建设作为城市污防涝升级、海绵城市和综合管廊建设中的一环面临迫切需求，传统的竖井开挖采用地面施工的方式向下开挖竖井，这种地面施工方式占用地面空间，往往会阻碍交通、破坏城市地面建筑、产生噪音等，影响城市生态环境。

2、申请人的申请公布号为cn108691550a的专利申请文件提供了一种由下向上掘进的盾构机，该盾构机包括盾体、刀盘、主驱动和中心出渣管，中心出渣管内部竖直设有中心渣土改良管，中心渣土改良管穿过主驱动与刀盘连接，并且通过中心渣土改良管可向土仓通入渣土改良剂，避免刀盘结泥饼，保证开挖出渣效率。

3、然而，上述渣土改良管布置在中心出渣管内，不可避免地会占用中心出渣管的出渣空间，影响渣土排送。此外，渣土也会造成中心渣土改良管的磨损，使用寿命较短。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种向上掘进机出渣系统，以解决现有技术中渣土改良管设置在出渣管内带来的出渣效率低和渣土改良管磨损严重的技术问题。本发明的目的还在于提供一种向上掘进机，以解决相同的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明所提供的向上掘进机出渣系统的技术方案是：

3、一种向上掘进机出渣系统，包括刀盘、盾体以及二者之间的土仓，土仓具有出渣口，并且出渣口连接有出渣管道，所述出渣口相对于刀盘回转中心偏心设置，所述刀盘通过中心回转接头连接有渣土改良管，所述土仓内设有导流结构，所述导流结构包括能够相对刀盘同轴转动的导流部，所述导流部用于带动土仓内渣土流向所述出渣口。

4、有益效果是：本发明改进了现有技术中向上掘进机的出渣系统。本发明将土仓的出渣口布置在刀盘中心旁侧，保留中心的渣土改良剂输入通道，同样能够实现向土仓内和刀盘前注入渣土改良剂的功能，土仓内的渣土在导流结构的引导搅拌作用下流向出渣口，实现稳定的出渣功能。此外，导流结构还能推动实现土仓内稳定的渣土流动，便于与出渣管道协同形成土塞效应，维持土仓内稳定的压力，从而进一步提高了开挖过程的稳定性。

5、作为进一步地改进，所述导流结构固定在所述刀盘的背部或者固定在与所述刀盘同步转动的转动体上，并且能够随所述刀盘转动。

6、有益效果是：此时不需要在为导流结构配置独立的驱动装置，结构简单，便于安装。

7、作为进一步地改进，至少部分所述导流结构到刀盘中心的距离大于所述出渣口最内侧到刀盘中心的距离。

8、有益效果是：此时在导流结构转动的过程中，有部分渣土可以直接被送入出渣口，提高了出渣效率。

9、作为进一步地改进，所述导流结构整体到刀盘中心的距离大于所述出渣口最内侧到刀盘中心的距离、小于所述出渣口最外侧到刀盘中心的距离。

10、有益效果是：此时由导流结构推动的渣土可以全部送入出渣口，进一步提高了出渣效率。

11、作为进一步地改进，所述盾体的前隔板固定有被动搅拌结构，所述被动搅拌结构与所述导流结构径向错开布置。

12、有益效果是：渣土在推搅流动过程中与被动搅拌结构接触碰撞，被动搅拌结构可以起到分散渣土的作用，这样就进一步减小了土仓内渣土结块的可能性，保证出渣效率。

13、作为进一步地改进，所述出渣口具有内弧形段和/或外弧形段，并且内、外弧形段的所在圆的圆心均与刀盘转轴同心。

14、有益效果是：这样更适应盾体隔板结构与渣土流向，便于设置较大的出渣口。

15、作为进一步地改进，所述出渣管道设置有朝向所述出渣口的冲刷口。

16、有益效果是：可以通过冲刷口向出渣管道内通入高压气体或高压水，避免出渣口出粘结渣土堵塞管道。

17、作为进一步地改进，所述出渣管道配置有螺旋送渣机构，所述出渣管道包括偏心段和与偏心段平行的中心段，所述偏心段和中心段通过过渡段连接，所述过渡段设有用于安装所述螺旋送渣机构的安装位。

18、有益效果是：此时出渣管道相当于螺旋输送机，可以精准控制螺旋送渣机构控制出渣速度，从而实现土仓内压力的精准控制。

19、作为进一步地改进，所述出渣管道设置有与所述螺旋送渣机构位置对应的渣土改良剂注入孔。

20、有益效果是：可以通过渣土改良剂注入孔向出渣管道注入渣土改良剂，避免出渣管道内渣土结块。

21、作为进一步地改进，所述出渣管道还设置有用于检测出渣管道内压力的压力传感器。

22、有益效果是：可以检测出渣管道压力，从而精准控制螺旋送渣机构转速，保证土仓内压力的稳定。

23、作为进一步地改进，所述过渡段设有冲刷口。

24、有益效果是：避免过渡段处粘结渣土堵塞管道。

25、作为进一步地改进，所述出渣管道还配置有观察窗。

26、有益效果是：便于观察出渣管道内的渣土流动情况，另外，在出现故障的情况下，观察窗也可以用做检修孔。

27、作为进一步地改进，所述出渣管道下方配置有用于接收出渣管道内渣土的储渣槽，所述储渣槽连接有抽送渣土的抽送泵。

28、有益效果是：与常规的皮带机出渣相比，这种抽送出渣的方式效率更高，也更适用于流动性强的渣土。

29、作为进一步地改进，所述储渣槽设置有滤渣网。

30、有益效果是：避免大块渣土进入抽送泵造成抽送泵堵塞甚至损坏。

31、为实现上述目的，本发明所提供的向上掘进机的技术方案是：

32、一种向上掘进机，包括出渣系统，该出渣系统包括刀盘、盾体以及二者之间的土仓，土仓具有出渣口，并且出渣口连接有出渣管道，所述出渣口相对于刀盘回转中心偏心设置，所述刀盘通过中心回转接头连接有渣土改良管，所述土仓内设有导流结构，所述导流结构包括能够相对刀盘同轴转动的导流部，所述导流部用于带动土仓内渣土流向所述出渣口。

33、有益效果是：本发明改进了现有技术中向上掘进机的出渣系统。本发明将土仓的出渣口布置在刀盘中心旁侧，保留中心的渣土改良剂输入通道，同样能够实现向土仓内和刀盘前注入渣土改良剂的功能，土仓内的渣土在导流结构的引导搅拌作用下流向出渣口，实现稳定的出渣功能。此外，导流结构还能推动实现土仓内稳定的渣土流动，便于与出渣管道协同形成土塞效应，维持土仓内稳定的压力，从而进一步提高了开挖过程的稳定性。

34、作为进一步地改进，所述导流结构固定在所述刀盘的背部或者固定在与所述刀盘同步转动的转动体上，并且能够随所述刀盘转动。

35、有益效果是：此时不需要在为导流结构配置独立的驱动装置，结构简单，便于安装。

36、作为进一步地改进，至少部分所述导流结构到刀盘中心的距离大于所述出渣口最内侧到刀盘中心的距离。

37、有益效果是：此时在导流结构转动的过程中，有部分渣土可以直接被送入出渣口，提高了出渣效率。

38、作为进一步地改进，所述导流结构整体到刀盘中心的距离大于所述出渣口最内侧到刀盘中心的距离、小于所述出渣口最外侧到刀盘中心的距离。

39、有益效果是：此时由导流结构推动的渣土可以全部送入出渣口，进一步提高了出渣效率。

40、作为进一步地改进，所述盾体的前隔板固定有被动搅拌结构，所述被动搅拌结构与所述导流结构径向错开布置。

41、有益效果是：渣土在推搅流动过程中与被动搅拌结构接触碰撞，被动搅拌结构可以起到分散渣土的作用，这样就进一步减小了土仓内渣土结块的可能性，保证出渣效率。

42、作为进一步地改进，所述出渣口具有内弧形段和/或外弧形段，并且内、外弧形段的所在圆的圆心均与刀盘转轴同心。

43、有益效果是：这样更适应盾体隔板结构与渣土流向，便于设置较大的出渣口。

44、作为进一步地改进，所述出渣管道设置有朝向所述出渣口的冲刷口。

45、有益效果是：可以通过冲刷口向出渣管道内通入高压气体或高压水，避免出渣口出粘结渣土堵塞管道。

46、作为进一步地改进，所述出渣管道配置有螺旋送渣机构，所述出渣管道包括偏心段和与偏心段平行的中心段，所述偏心段和中心段通过过渡段连接，所述过渡段设有用于安装所述螺旋送渣机构的安装位。

47、有益效果是：此时出渣管道相当于螺旋输送机，可以精准控制螺旋送渣机构控制出渣速度，从而实现土仓内压力的精准控制。

48、作为进一步地改进，所述出渣管道设置有与所述螺旋送渣机构位置对应的渣土改良剂注入孔。

49、有益效果是：可以通过渣土改良剂注入孔向出渣管道注入渣土改良剂，避免出渣管道内渣土结块。

50、作为进一步地改进，所述出渣管道还设置有用于检测出渣管道内压力的压力传感器。

51、有益效果是：可以检测出渣管道压力，从而精准控制螺旋送渣机构转速，保证土仓内压力的稳定。

52、作为进一步地改进，所述过渡段设有冲刷口。

53、有益效果是：避免过渡段处粘结渣土堵塞管道。

54、作为进一步地改进，所述出渣管道还配置有观察窗。

55、有益效果是：便于观察出渣管道内的渣土流动情况，另外，在出现故障的情况下，观察窗也可以用做检修孔。

56、作为进一步地改进，所述出渣管道下方配置有用于接收出渣管道内渣土的储渣槽，所述储渣槽连接有抽送渣土的抽送泵。

57、有益效果是：与常规的皮带机出渣相比，这种抽送出渣的方式效率更高，也更适用于流动性强的渣土。

58、作为进一步地改进，所述储渣槽设置有滤渣网。

59、有益效果是：避免大块渣土进入抽送泵造成抽送泵堵塞甚至损坏。