[發明專利]一種盾構機的排渣機構及泥水平衡盾構機

有效

• 申請號: 201510630002.3
• 申請日: 2015-09-25
• 公開（公告）號: CN105257305B
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發明（設計）人: 劉飛香;程永亮;劉海華;麻成標;徐震
• 申請（專利權）人: 鐵建重工新疆有限公司;中國鐵建重工集團有限公司
• 主分類號: E21D9/08
• 分類號: E21D9/08;E21D9/12
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司11372
• 代理人: 張少輝,劉華聯

技術領域

本發明涉及盾構機技術領域，尤其涉及盾構機的排渣機構及泥水平衡盾構機。

背景技術

現有的泥水盾構施工需要將大粒徑卵石進行破碎，破碎成100mm以下的礫石并從格柵通過后進入到排泥管道，通過排泥管道完成渣土輸送。

對于以蘭州、成都地區為代表的富水大粒徑卵石夾砂地層地質，由于其卵石量大且粒徑大(最大粒徑可達500mm)，導致現有的泥水平衡盾構機在礫石破碎、管道攜渣等方面無法達到滿意效果。具體講，由于現有的泥水平衡盾構機破碎能力有限，使得單位時間內進入盾構機土倉的渣土不能太多，盾構機的推進速度受限造成盾構機的施工效率低，施工進度慢；且粒徑大的卵石破碎產生的礫石將對排泥泵及泥水環流管道造成磨損，設備維護成本高，同時，管路沉積將對泥漿系統產生沖擊，影響攜渣穩定性。可見，現有的泥水盾構機無法在富水大粒徑卵石夾砂地層地質大規模應用。由于局部地區水文環境苛刻，為了保證施工的安全可靠性，又不得不采用泥水盾構進行施工。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種本發明提高出渣系統安全穩定及提高施工效率的盾構機的排渣機構及泥水平衡盾構機。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：

一種盾構機的排渣機構，包括排泥管路及用于存放渣土的土倉，所述土倉與排泥管路之間設有用于將渣土內的泥漿與礫石分離的分離裝置，所述土倉與分離裝置的輸入端連通，所述分離裝置的泥漿輸出端與排泥管路連通，所述分離裝置的礫石輸出端設有礫石排出裝置。

與現有技術相比，本發明的優點在于：

本發明在土倉與排泥管路之間設有分離渣土內泥漿與礫石的分離裝置，此時泥漿礫石混合的渣土經土倉直接輸送至分離裝置進行泥漿與礫石的分離，避免了現有盾構機設置礫石破碎機導致的進渣量受限于破碎能力，施工效率低的問題，有效提高了泥水盾構的施工效率，且擴大了盾構機的地質適應性；同時，分離裝置的泥漿輸出端與排泥管路連通，使得排泥管路無大顆粒礫石，減少了管路的負荷及管道磨損，降低了設備維護成本，提高了出渣系統的安全穩定性。本發明進一步設置三組分離箱體，三組分離箱體切換循環，即一組接入泥漿環流系統，一組用于礫石出渣，一組用于礫石出渣準備，避免了礫石出渣對泥漿循環的影響，保證泥漿循環及出渣的連續性，提高了泥漿循環能力。

作為上述技術方案的進一步改進：

所述分離裝置包括用于分離泥漿與礫石的分離箱體及用于將渣土輸送至分離箱體的雙極螺旋輸送機，所述雙極螺旋輸送機的兩端分別與土倉及分離箱體連通。采用雙極螺旋輸送機使排渣時螺旋輸送機的保壓和防噴涌能力提高。

所述泥漿輸出端為設于所述分離箱體上供泥漿輸出的泥漿輸出口，所述礫石輸出端為設于所述分離箱體上供礫石排出的排渣口，所述泥漿輸出口處設有供泥漿通過的過濾格柵，所述排渣口處設有用于接通或截斷礫石的截斷閥。過濾格柵供渣土內的泥漿通過，渣土內的礫石則無法通過過濾格柵，實現了渣土的有效分離；截斷閥用于接通或截斷礫石，截斷閥接通時，分離箱體的礫石從排渣口排出。

所述分離裝置還包括控制器及用于檢測分離箱體內渣土重量的稱重傳感器，所述控制器的輸入端連接稱重傳感器，輸出端連接截斷閥，所述控制器的輸入端接收所述稱重傳感器的輸入信號，輸出端輸出控制信號控制所述截斷閥通斷。稱重傳感器及控制器的設置實現了截斷閥的自動調節控制。

所述過濾格柵的過濾孔徑為5～40mm。

所述分離箱體通過連接管路與雙極螺旋輸送機連接，所述連接管路與排泥管路上均設有第一通斷閥，第一通斷閥控制管路的通斷。

所述分離箱體上設有用于保證分離箱體內水壓平衡的水壓平衡組件，所述水壓平衡組件包括排氣管、泄壓閥及控制排氣管通斷的第二通斷閥，所述泄壓閥及第二通斷閥均設于所述排氣管上。泄壓閥采用帶有電信號的空心浮球單向閥，第二通斷閥采用球閥。

所述分離箱體上設有用于排出分離箱體內部空氣的充漿組件，所述充漿組件包括充漿管道及充漿閥，所述充漿管道與分離箱體內部連通，所述充漿閥設于充漿管道上。

所述分離箱體上設有用于振動排渣的振搗裝置。

所述礫石排出裝置包括皮帶輸送機，所述皮帶輸送機為上下傾斜布置，所述皮帶輸送機的底端設有儲泥槽，儲泥槽收集礫石內含有的少量泥漿。

所述分離箱體為三組，三組所述分離箱體分別為泥漿環流組、礫石排渣組及礫石排渣準備組。三組分離箱體31的設置有效避免了泥漿循環對礫石出渣的影響，保證泥漿循環及出渣的連續性，提高了泥漿循環能力。