申请/专利权人：中铁工程装备集团有限公司

申请日：2017-09-30

公开（公告）日：2024-04-26

公开（公告）号：CN107503761B

主分类号：E21D9/12

分类号：E21D9/12

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.26#授权;2018.01.19#实质审查的生效;2017.12.22#公开

摘要：本发明提出了一种气垫式泥水盾构新型渣土处理系统，用以解决现有技术中排渣效率较低的问题，包括进浆管路、气垫仓、颚式破碎机、出浆管路I、出浆管路II、分流器、回浆管路和排浆管路，进浆管路的前端连接气垫仓，气垫仓的前端连接有泥水仓，泥水仓的前端连接有刀盘，气垫仓的下部设置有颚式破碎机，气垫仓底部的后端设置有出浆口，颚式破碎机和出浆口之间设置有格栅，出浆口连接有出浆管路I，出浆管路I连接有出浆管路II，出浆管路II的后端设置有分流器，分流器上部的出口连接回浆管路，分流器下部的出口连接排浆管路；本发明不仅提高了掘进效率，还能减小施工风险。

主权项：1.一种气垫式泥水盾构新型渣土处理系统，其特征在于：包括进浆管路（13）、气垫仓（10）、颚式破碎机（1）、出浆管路I（15）、出浆管路II（19）、分流器（7）、回浆管路（16）和排浆管路（14），进浆管路（13）的前端连接气垫仓（10），气垫仓（10）的前端连接有泥水仓（11），泥水仓（11）的前端连接有刀盘（12），气垫仓（10）的下部设置有颚式破碎机（1），气垫仓（10）底部的后端设置有出浆口（20），颚式破碎机（1）和出浆口（20）之间设置有格栅（2），出浆口（20）连接有出浆管路I（15），出浆管路I（15）连接有出浆管路II（19），出浆管路II（19）的后端设置有分流器（7），分流器（7）上部的出口连接回浆管路（16），分流器（7）下部的出口连接排浆管路（14）；出浆管路I（15）的后端分别连接有进浆口I（3）和进浆口II（4），进浆口II（4）通过排浆支管（18）连接出浆管路II（19）；所述出浆管路I（15）和出浆管路II（19）之间设置有滚齿破碎机（5）或搅拌滤石箱（6），进浆口I（3）连接滚齿破碎机（5）或搅拌滤石箱（6）的进口；所述格栅（2）的最大通过粒径大于排浆泵（9）的最大通过粒径，格栅（2）的最大通过粒径小于排浆管路（14）的内径；所述滚齿破碎机（5）的最大破碎粒径大于格栅（2）的最大通过粒径，滚齿破碎机（5）的最大出料粒径小于排浆泵（9）的最大通过粒径。

全文数据：一种气垫式泥水盾构新型渣土处理系统技术领域[0001]本发明涉及泥水盾构渣土处理系统领域，特别是指一种气垫式泥水盾构新型渣土处理系统。背景技术[0002]目前，随着国内外隧道的大量施工，盾构机成为首选，泥水盾构以其优良的压力控制性能，在过江、过海及对沉降有较高要求的隧道工程中得到普遍应用。[0003]目前气垫式泥水盾构主要有采用仓内破碎的渣土处理方式，仓内破碎处理是在气垫底部安装颚式破碎机和格栅，切削下来的石块先经过破碎处理，后经过格栅过滤，尺寸小于格栅通过粒径的石块会通过格栅，经格栅后的排浆管排出，并利用台车上的排浆栗输送到地面进行处理，其优点是由于格栅的通过粒径小于排浆泵的通过粒径，因此排出的石块不会造成卡栗现象，无法通过格栅的石块会被仓内的颚式破碎机继续破碎，直到石块粒径可以通过格栅。其缺点是为了保护排浆泵，格栅的尺寸必须小于排浆栗的通过粒径，由于用于仓内破碎的颚式破碎机效率非常低每分钟只能破碎2-3次），当地层中大粒径石块含量较多时，大量石块来不及破碎而堆积在气垫仓底部堵塞格栅，渣土无法及时排出，导致设备不能正常掘进，严重影响施工效率与施工安全。发明内容[0004]本发明提出一种气垫式泥水盾构新型渣土处理系统，解决了现有技术中排渣效率较低的问题。[0005]本发明的技术方案是这样实现的：一种气垫式泥水盾构新型渣土处理系统，包括进浆管路、气垫仓、颚式破碎机、出浆管路I、出浆管路II、分流器、回浆管路和排浆管路，进浆管路的前端连接气垫仓，气垫仓的前端连接有泥水仓，泥水仓的前端连接有刀盘，气垫仓的下部设置有颚式破碎机，气垫仓底部的后端设置有出浆口，颚式破碎机和出浆口之间设置有格栅，出浆口连接有出浆管路I，出浆管路I连接有出浆管路II，出浆管路II的后端设置有分流器，分流器上部的出口连接回浆管路，分流器下部的出口连接排浆管路。[0006]所述出浆管路I和出浆管路II之间设置有滚齿破碎机，滚齿破碎机的出口连接出浆管路II，出浆管路I的后端分别连接有进浆口I和进浆口II，进浆口I连接滚齿破碎机的进口，进浆口II通过排浆支管连接出浆管路II。[0007]所述出浆管路I和出浆管路II之间设置有搅拌滤石箱，搅拌滤石箱的出口连接出浆管路II，出浆管路I的后端分别连接有进浆口I和进浆口II，进浆口I连接搅拌滤石箱的进口，进浆口11通过排浆支管连接出浆管路II，所述搅拌滤石箱内设置有搅拌轴，搅拌轴连接电机，搅拌轴与排浆支管之间设置有过滤板。[0008]所述回浆管路上设置有回流泵，所述排浆管路上设置有排浆栗。[0009]所述格栅的最大通过粒径大于排浆栗的最大通过粒径，格栅的最大通过粒径小于排浆管路的内径。[0010]所述滚齿破碎机的最大破碎粒径大于格栅的最大通过粒径，滚齿破碎机的最大出料粒径小于排浆栗的最大通过粒径。[0011]所述搅拌滤石箱的最大通过粒径小于排浆泵的最大通过粒径。[0012]本发明通过放大格栅最大通过粒径，增加滚齿式破碎机或者搅拌滤石箱、分流器和回流泵等减少气垫仓底部的滞排，使开挖的渣土从气垫仓内快速排出，提高掘进效率;一方面放大格栅的通过粒径能够增加气垫仓底部大石块不经破碎而直接排出的概率，减少石块的堆积;另~方面利用台车上回流栗将部分排衆楽液回打到盾体内增加盾体内环流流量进而提高石块排出的速度，同时利用台车上的滚齿破碎机对排出的石块进行再次破碎或者搅拌滤石箱对石块进行再次过滤，有效的防止排出的大石块堵塞排浆栗，减小了施工风险。附图说明[0013]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。[0014]图1为本发明实施例1的结构示意图；图2为图1的局部放大图I;图3为本发明实施例2的结构示意图；图4是图3的局部放大图II;图5是图4的左视图；图6是图3的局部放大图III;图7是图6的左视图。[0015]图中：1、顎式破碎机2、格栅3、进浆口I4、进浆口II5、滚齿破碎机6、搅拌滤石箱7、分流器8、回流泵9、排浆泵10、气垫仓11、泥水仓12、刀盘13、进浆管路14、排浆管路15、出浆管路I16、回浆管路17、碎石块18、排浆支管19、出浆管路II20、出浆口61、电机62、搅拌轴63、过滤板。具体实施方式[0016]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。[0017]实施例1如图1一2所示，本发明实施例提供了一种气垫式泥水盾构新型渣土处理系统，包括进浆管路13、气垫仓1〇、颚式破碎机1、出浆管路115、出浆管路1119、分流器7、回浆管路16和排浆管路14,进浆管路13的前端连接气垫仓10,气垫仓1〇的前端连接有泥水仓n，泥水仓丨^勺前端连接有刀盘I2,气垫仓1〇的下部设置有颚式破碎机1，气垫仓10底部的后端设置有出浆口20,颚式破碎机1和出浆口20之间设置有格栅2,出浆口20连接有出浆管路115,出浆管路115连接有出浆管路1119，出浆管路II19的后端设置有分流器7，分流器7上部的出口连接回浆管路16，分流器7下部的出口连接排浆管路14。[0018]所述出浆管路115和出浆管路II19之间设置有滚齿破碎机5，滚齿破碎机5的出口连接出浆管路II19，出浆管路115的后端分别连接有进浆口13和进浆口114，进浆口13连接滚齿破碎机5的进口，进浆口II4通过排浆支管18连接出浆管路n19。[0019]所述回浆管路16上设置有回流泵8,所述排浆管路14上设置有排浆泵9。[0020]所述格栅2的最大通过粒径大于排浆栗9的最大通过粒径，格栅2的最大通过粒径小于排浆管路14的内径。[0021]所述滚齿破碎机5的最大破碎粒径大于格栅2的最大通过粒径，滚齿破碎机5的最大出料粒径小于排浆泵9的最大通过粒径。[0022]在岩石含量较多且岩石粒径较大的地层中掘进时采用此实施例，此实施例采用“仓内预破碎过滤+仓外再破碎”的处理方式，利用颚式破碎机1对刀盘12切削下来的大块岩石进行预破碎，破碎之后小于格栅2通过粒径的石块混合到泥浆中通过出浆管路115带出气垫仓，大于格栅2通过粒径的石块会滞留在颚式破碎机1处继续破碎，关闭进浆口114处阀门，打开进浆口13处阀门，带出气垫仓10的石块通过上部入料口输送到滚齿破碎机5处进行再次破碎，再次破碎后的石块随泥浆沿出浆管路1119进入分流器7,分流器7上部的泥浆在回流泵8的作用下沿回浆管路16返回气垫仓10重复利用，减少浪费，分流器7下部的碎石在排浆泵9的作用下沿排浆管路14输送到地面进行处理;碎石含量较少且粒径不大时，进浆口114处打开，进浆口13处阀门关闭，泥浆直接沿出浆管路115、排浆支管18、出浆管路1119进入分流器7,分离后碎石沿排浆管路运至地面处理，泥浆返回气垫仓10重复利用。[0023]本发明在仓内破碎的基础上，通过放大格栅通过粒径来增加仓内石块被排出的概率，防止石块堆积在气垫仓底部堵塞格栅，本发明在台车上增加滚齿破碎机对排出的大于排浆泵通过粒径的石块进行再次破碎，防止大石块堵塞排浆泵。[0024]实施例2如图3—7所示，所述出浆管路115和出浆管路1119之间设置有搅拌滤石箱6,搅拌滤石箱6的出口连接出浆管路1119,出浆管路115的后端分别连接有进浆口13和进浆口114,进浆口13连接搅拌滤石箱6的进口，进浆口114通过排浆支管18连接出浆管路II19，所述搅拌滤石箱6内设置有搅拌轴62,搅拌轴62连接电机61，搅拌轴62与排浆支管18之间设置有过滤板63〇[0025]所述搅拌滤石箱6的最大通过粒径小于排浆泵9的最大通过粒径。[0026]本实施例的其他结构同实施例1。[0027]在岩石含量较少且大粒径石块含量不多的地层中掘进时，从节省成本的角度使用此实施例，此实施例采用“仓内预破碎过滤+仓外再过滤”的处理方式，利用颚式破碎机1对刀盘12切削下来的大块岩石进行预破碎，破碎之后小于格栅2通过粒径的石块混合到泥浆中通过出浆管路115带出气垫仓，大于格栅2通过粒径的石块会滞留在颚式破碎机1处继续破碎，关闭进浆口II4处阀门，打开进浆口13处阀门，带出气垫仓10的石块通过上部入料口输送到搅拌滤石箱6内，搅拌滤石箱6内的搅拌轴62在电机61带动下高速旋转，粒径较大的石块穿不过过滤板63留在搅拌滤石箱6内，粒径较小的石块穿过过滤板63随泥浆沿出浆管路1119进入分流器7,分流器7上部的泥浆在回流泵8的作用下沿回浆管路16返回气垫仓10童夏利用，减少浪费，分流器7下部的砰凇仕诽策眾9的作用下沿排浆管路14湔达到观凹®行处理。[0028]本发明在台车上增加搅拌滤石箱对排出的大于排浆栗通过粒径的石块进行过滤，使之留在搅拌滤石箱内，防止大石块堵塞排浆泵。[0029]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

权利要求：1.一种气垫式泥水盾构新型渣土处理系统，其特征在于：包括进浆管路（13、气垫仓10、颚式破碎机（1、出浆管路I15、出浆管路II19、分流器7、回浆管路（16和排浆管路（14，进浆管路（13的前端连接气垫仓10，气垫仓10的前端连接有泥水仓11，泥水仓（11的前端连接有刀盘12，气垫仓10的下部设置有颚式破碎机1，气垫仓1〇底部的后端设置有出浆口（2〇，颚式破碎机（1和出浆口（2〇之间设置有格栅（2，出浆口20连接有出浆管路II5，出浆管路I15连接有出浆管路III9，出浆管路II19的后端设置有分流器7，分流器7上部的出口连接回浆管路（16，分流器7下部的出口连接排浆管路14。2.根据权利要求1所述的一种气垫式泥水盾构新型渣土处理系统，其特征在于:所述出浆管路I15和出浆管路III9之间设置有滚齿破碎机⑸，滚齿破碎机⑸的出口连接出浆管路11I9，出浆管路II5的后端分别连接有进浆口IC3和进浆口II4，进浆口I3连接滚齿破碎机5的进口，进浆口114通过排浆支管18连接出浆管路1119。3.根据权利要求1所述的一种气垫式泥水盾构新型渣土处理系统，其特征在于:所述出浆管路115和出浆管路II19之间设置有搅拌滤石箱6，搅拌滤石箱6的出口连接出浆管路II19，出浆管路I15的后端分别连接有进浆口I3和进浆口114，进浆口I3连接搅拌滤石箱6的进口，进浆口II4通过排浆支管（18连接出浆管路II19，所述搅拌滤石箱6内设置有搅拌轴62，搅拌轴出2连接电机¢1，搅拌轴62与排浆支管（18之间设置有过滤板63。4.根据权利要求1所述的一种气垫式泥水盾构新型渣土处理系统，其特征在于:所述回浆管路16上设置有回流泵8，所述排浆管路14上设置有排浆泵9。5.根据权利要求1所述的一种气垫式泥水盾构新型渣土处理系统，其特征在于:所述格栅2的最大通过粒径大于排浆栗9的最大通过粒径，格栅2的最大通过粒径小于排浆管路14的内径。6.根据权利要求2所述的一种气垫式泥水盾构新型渣土处理系统，其特征在于:所述滚齿破碎机5的最大破碎粒径大于格栅2的最大通过粒径，滚齿破碎机5的最大出料粒径小于排浆栗9的最大通过粒径。7.根据权利要求3所述的一种气垫式泥水盾构新型渣土处理系统，其特征在于:所述搅拌滤石箱6的最大通过粒径小于排浆栗9的最大通过粒径。

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