一种向上掘进机及其出渣系统的制作方法

本技术属于隧道掘进设备，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。

技术实现思路

1、本实用新型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布置在出渣管内带来的出渣效率低的技术问题。本实用新型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，本实用新型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、盾体以及刀盘和盾体之间的土仓，土仓连通有中心出渣管，所述中心出渣管内设置有螺旋送渣机构，所述螺旋送渣机构包括中心轴、设在中心轴上的螺旋结构以及驱动中心轴转动的驱动装置，所述中心轴设置有中心孔，并且延伸到所述土仓内，并且所述中心孔的下端设置有用于连接外部渣土改良剂注入系统的中心回转接头，所述中心孔与所述中心回转接头连通，并形成渣土改良剂注入通道和/或所述中心孔内设置有与所述中心回转接头连通的渣土改良管。

4、有益效果是：本实用新型改进了现有向上掘进机的出渣系统。在向上掘进过程中，可通过中心孔或渣土改良管向前注入渣土改良剂，实现渣土改良功能，经刀盘开挖的渣土通过刀盘进入土仓内，由螺旋送渣机构向外导引输送，实现较高的输送效率，并且还能控制中心轴转速实现渣土输送速度的调节，以保持土仓压力。与现有技术相比，本实用新型保留了渣土改良功能，并且还具有较高的出渣效率。

5、作为进一步地改进，所述中心出渣管包括位于顶部的呈漏斗形的漏斗段以及位于漏斗段下方的竖直段，所述漏斗段直接延伸到所述土仓内。

6、有益效果是：经刀盘开挖的的渣土可以直接进入中心出渣管，提高了渣土进入中心出渣管的效率。

7、作为进一步地改进，所述漏斗段和竖直段之间通过弧形过渡段连接。

8、有益效果是：避免中心出渣管漏斗和竖直段连接位置出现应力集中。

9、作为进一步地改进，延伸到所述土仓内的螺旋结构的外径大于位于土仓外的螺旋结构的外径。

10、有益效果是：土仓内的螺旋结构的扫动半径更大，即对土仓内渣土的引导覆盖范围更大，便于土仓内形成稳定的渣土流，进一步提高了出渣效率。

11、作为进一步地改进，所述刀盘设置有中心安装孔，所述中心轴延伸至所述中心安装孔，并与所述中心安装孔转动配合，所述中心安装孔的孔壁设有用于与所述中心孔或所述渣土改良管连通的渣土改良剂注入孔。

12、有益效果是：首先中心安装孔起到了支撑中心轴的作用，这样提高了中心轴的稳定性。此外，渣土改良剂可以从中心安装孔的孔壁向外喷出，这样也实现了使渣土改良剂的喷射位置更靠近掌子面，可以实现更好的渣土改良效果。

13、作为进一步地改进，所述螺旋送渣机构包括回转支承和驱动环，所述回转支承的固定体与所述中心出渣管固定连接，所述回转支承的回转体与所述驱动环固定连接，并与所述驱动装置传动连接，所述驱动环与所述螺旋结构固定连接，并且驱动环上下两端与所述中心出渣管转动配合。

14、有益效果是：此时不需要在中心出渣管设置折弯或者弯曲过渡结构，渣土在输送过程中不发生转向，保证了渣土出渣速度。

15、作为进一步地改进，所述中心出渣管设置有渣土改良剂注入孔。

16、有益效果是：可通过该渣土改良剂注入孔向中心出渣管注入渣土改良剂，避免渣土在中心出渣管内结块，进一步优化出渣效果。

17、作为进一步地改进，所述中心出渣管还配置有观察窗。

18、有益效果是：便于直接观察中心出渣管内的渣土流动情况。另外，观察窗也可以用做检修窗，便于工作人员进行检修作业。

19、作为进一步地改进，在所述观察窗位置还设有用于检测中心出渣管内部压力的压力传感器。

20、有益效果是：可以实时检测中心出渣管内的压力情况，为调整掘进速度和出渣速度提供准确的参考，保证了施工安全。

21、为实现上述目的，本实用新型所提供的向上掘进机的技术方案是：

22、一种向上掘进机，包括出渣系统，出渣系统包括刀盘、盾体以及刀盘和盾体之间的土仓，土仓连通有中心出渣管，所述中心出渣管内设置有螺旋送渣机构，所述螺旋送渣机构包括中心轴、设在中心轴上的螺旋结构以及驱动中心轴转动的驱动装置，所述中心轴设置有中心孔，并且延伸到所述土仓内，并且所述中心孔的下端设置有用于连接外部渣土改良剂注入系统的中心回转接头，所述中心孔与所述中心回转接头连通，并形成渣土改良剂注入通道和/或所述中心孔内设置有与所述中心回转接头连通的渣土改良管。

23、有益效果是：本实用新型改进了现有向上掘进机。在向上掘进过程中，可通过中心孔或渣土改良管向前注入渣土改良剂，实现渣土改良功能，经刀盘开挖的渣土通过刀盘进入土仓内，由螺旋送渣机构向外导引输送，实现较高的输送效率，并且还能控制中心轴转速实现渣土输送速度的调节，以保持土仓压力。与现有技术相比，本实用新型保留了渣土改良功能，并且还具有较高的出渣效率。

24、作为进一步地改进，所述中心出渣管包括位于顶部的呈漏斗形的漏斗段以及位于漏斗段下方的竖直段，所述漏斗段直接延伸到所述土仓内。

25、有益效果是：经刀盘开挖的的渣土可以直接进入中心出渣管，提高了渣土进入中心出渣管的效率。

26、作为进一步地改进，所述漏斗段和竖直段之间通过弧形过渡段连接。

27、有益效果是：避免中心出渣管漏斗和竖直段连接位置出现应力集中。

28、作为进一步地改进，延伸到所述土仓内的螺旋结构的外径大于位于土仓外的螺旋结构的外径。

29、有益效果是：土仓内的螺旋结构的扫动半径更大，即对土仓内渣土的引导覆盖范围更大，便于土仓内形成稳定的渣土流，进一步提高了出渣效率。

30、作为进一步地改进，所述刀盘设置有中心安装孔，所述中心轴延伸至所述中心安装孔，并与所述中心安装孔转动配合，所述中心安装孔的孔壁设有用于与所述中心孔或所述渣土改良管连通的渣土改良剂注入孔。

31、有益效果是：首先中心安装孔起到了支撑中心轴的作用，这样提高了中心轴的稳定性。此外，渣土改良剂可以从中心安装孔的孔壁向外喷出，这样也实现了使渣土改良剂的喷射位置更靠近掌子面，可以实现更好的渣土改良效果。

32、作为进一步地改进，所述螺旋送渣机构包括回转支承和驱动环，所述回转支承的固定体与所述中心出渣管固定连接，所述回转支承的回转体与所述驱动环固定连接，并与所述驱动装置传动连接，所述驱动环与所述螺旋结构固定连接，并且驱动环上下两端与所述中心出渣管转动配合。

33、有益效果是：此时不需要在中心出渣管设置折弯或者弯曲过渡结构，渣土在输送过程中不发生转向，保证了渣土出渣速度。

34、作为进一步地改进，所述中心出渣管设置有渣土改良剂注入孔。

35、有益效果是：可通过该渣土改良剂注入孔向中心出渣管注入渣土改良剂，避免渣土在中心出渣管内结块，进一步优化出渣效果。

36、作为进一步地改进，所述中心出渣管还配置有观察窗。

37、有益效果是：便于直接观察中心出渣管内的渣土流动情况。另外，观察窗也可以用做检修窗，便于工作人员进行检修作业。

38、作为进一步地改进，在所述观察窗位置还设有用于检测中心出渣管内部压力的压力传感器。

39、有益效果是：可以实时检测中心出渣管内的压力情况，为调整掘进速度和出渣速度提供准确的参考，保证了施工安全。