一種隧道掘進(jìn)機(jī)排渣裝置及具有該裝置的非開挖隧道掘進(jìn)機(jī)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種隧道掘進(jìn)機(jī)排渣裝置，它包括排渣管體，排渣管體的前部設(shè)有進(jìn)渣孔，排渣管體內(nèi)設(shè)有導(dǎo)流罩，所述導(dǎo)流罩的內(nèi)管腔與外表面相互氣密隔絕，導(dǎo)流罩的外表面與排渣管體的內(nèi)表面構(gòu)成由外界輸入壓縮空氣的壓縮進(jìn)氣道，導(dǎo)流罩的內(nèi)管腔為排渣氣道，壓縮進(jìn)氣道通過導(dǎo)流罩的前端口與排渣氣道相連通，由外界輸入壓縮進(jìn)氣道的氣流經(jīng)導(dǎo)流罩的前端進(jìn)入排渣氣道，所述進(jìn)渣孔形成負(fù)壓區(qū)域，外界的渣物經(jīng)進(jìn)渣孔進(jìn)入導(dǎo)流罩的前端口與壓縮空氣混合后由排渣氣道排出。同時(shí)，本發(fā)明還公開了一種具有該裝置的非開挖隧道掘進(jìn)機(jī)。本發(fā)明能省略土倉等相關(guān)結(jié)構(gòu)，無需配置土倉，簡化現(xiàn)有非開挖隧道掘進(jìn)機(jī)的排渣系統(tǒng)。
【專利說明】
一種隧道掘進(jìn)機(jī)排渣裝置及具有該裝置的非開挖隧道掘進(jìn)機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明具體涉及一種隧道掘進(jìn)機(jī)排渣裝置及非開挖隧道掘進(jìn)機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]隧道掘進(jìn)機(jī)是非開挖隧道施工的主要裝備，其掘進(jìn)方法是:采用直徑略大于機(jī)外徑的大刀盤旋轉(zhuǎn)挖掘，大刀盤均布多把挖土刀具，同步“吃土”，其土渣經(jīng)由土倉、通過輸送機(jī)械運(yùn)出至地表，此傳統(tǒng)方法的技術(shù)特征是多刀同面、同步旋挖、強(qiáng)力頂推、強(qiáng)力旋轉(zhuǎn)、土倉平衡、輸送運(yùn)土。
[0003]隧道掘進(jìn)機(jī)是城市地鐵建設(shè)和管廊施工建設(shè)中速度快、質(zhì)量好、安全性能高的先進(jìn)技術(shù)裝備。采用隧道掘進(jìn)機(jī)施工的區(qū)間隧道，可以做到對土體弱擾動(dòng)，不影響地面建筑物和交通，減少地上、地下的大量拆迀。這種設(shè)備的技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用，在各國地下工程領(lǐng)域均具有十分廣闊的前景。
[0004]現(xiàn)有非開挖隧道掘進(jìn)裝備，通常采用直徑略大于個(gè)截面的大刀盤旋挖掘進(jìn)，多有土倉，在整個(gè)刀盤扭動(dòng)時(shí)，需要巨大的驅(qū)動(dòng)矩扭力和巨大的掘進(jìn)推力，令整個(gè)挖掘進(jìn)過程中存在能耗大和掘進(jìn)速度低等缺陷，且對不同地質(zhì)工況的適應(yīng)能力有限，挖掘過程中遇到硬質(zhì)巖石往往需要停工爆破，影響交付工程。另外，現(xiàn)有非開挖隧道掘進(jìn)裝備需要增加土倉，導(dǎo)致整體排渣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜和輸送速度不高，無法適配高速非開挖隧道掘進(jìn)裝備。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種隧道掘進(jìn)機(jī)排渣裝置及非開挖隧道掘進(jìn)機(jī)，省略土倉等相關(guān)結(jié)構(gòu)，無需配置土倉，簡化現(xiàn)有非開挖隧道掘進(jìn)機(jī)的排渣系統(tǒng)。
[0007]本發(fā)明描述的一種隧道掘進(jìn)機(jī)排渣裝置，其特征在于:它包括排渣管體，排渣管體的前部設(shè)有進(jìn)渣孔，排渣管體內(nèi)設(shè)有導(dǎo)流罩，所述導(dǎo)流罩的內(nèi)管腔與外表面相互氣密隔絕，導(dǎo)流罩的外表面與排渣管體的內(nèi)表面構(gòu)成由外界輸入壓縮空氣的壓縮進(jìn)氣道，導(dǎo)流罩的內(nèi)管腔為排渣氣道，壓縮進(jìn)氣道通過導(dǎo)流罩的前端口與排渣氣道相連通，由外界輸入壓縮進(jìn)氣道的氣流經(jīng)導(dǎo)流罩的前端進(jìn)入排渣氣道，所述進(jìn)渣孔形成負(fù)壓區(qū)域，外界的渣物經(jīng)進(jìn)渣孔進(jìn)入導(dǎo)流罩的前端口與壓縮空氣混合后由排渣氣道排出。
[0008]具體進(jìn)一步，所述排渣管體的前部為呈喇叭狀的氣渣混合管段，導(dǎo)流罩的前端口位于氣渣混合管段內(nèi)。
[0009]具體進(jìn)一步，所述導(dǎo)流罩前部呈喇叭狀。
[0010]具體進(jìn)一步，所述導(dǎo)流罩位于氣渣混合管段內(nèi)。
[0011]具體進(jìn)一步，所述導(dǎo)流罩的內(nèi)管腔為由外界施加抽排氣壓的排渣氣道。
[0012]本發(fā)明還公開了一種非開挖隧道掘進(jìn)機(jī)，包括機(jī)頭，其特征在于:機(jī)頭內(nèi)設(shè)有如上述任一技術(shù)方案所述的隧道掘進(jìn)機(jī)排渣裝置，所述機(jī)頭上設(shè)有挖掘刀具，挖掘刀具產(chǎn)生的渣物經(jīng)進(jìn)渣孔進(jìn)入導(dǎo)流罩前端口與壓縮空氣混合后，由排渣氣道排出。
[0013]進(jìn)一步來說，所述挖掘刀具的挖掘工作區(qū)域與進(jìn)渣孔連通。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:1、采用本結(jié)構(gòu)排渣的結(jié)構(gòu)方式，省略土倉等級利用土壓平衡進(jìn)行排渣的相關(guān)結(jié)構(gòu)，簡化現(xiàn)有非開挖隧道掘進(jìn)機(jī)的排渣系統(tǒng);2、能需求掘進(jìn)推力小，刀盤驅(qū)動(dòng)扭矩小，能耗小，掘進(jìn)速度快，且對不同地質(zhì)工況的適應(yīng)能力強(qiáng)，挖掘過程中遇到硬質(zhì)巖石無需停工。
[0015]
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明最佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2是圖1所示實(shí)施例的使用狀態(tài)示意圖。
[0018]圖3是本發(fā)明所述的排渣裝置第二種使用狀態(tài)示意圖。
[0019]圖4是本發(fā)明所述的排渣裝置第三種使用狀態(tài)示意圖。
[0020]以下附圖標(biāo)記說明。
[0021 ]機(jī)頭I;排渣管體2 ；進(jìn)渣孔201;壓縮進(jìn)氣道202 ;管體203 ;導(dǎo)流罩204;排渣氣道205。
[0022]
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0024]如圖1所示，本發(fā)明描述的一種隧道掘進(jìn)機(jī)排渣裝置，包括前部用于安裝挖掘刀具的排渣管體2，實(shí)現(xiàn)將挖掘刀具與排渣管體2作為一體化結(jié)構(gòu)。排渣管體2的前部設(shè)有進(jìn)渣孔201，排渣管體2內(nèi)設(shè)有導(dǎo)流罩204，導(dǎo)流罩204的內(nèi)管腔與外表面相互氣密隔絕，該氣密隔絕實(shí)質(zhì)是指導(dǎo)流罩的管壁不能存在有內(nèi)外漏氣的情況。導(dǎo)流罩204的外表面與排渣管體2的內(nèi)表面構(gòu)成由外界輸入壓縮空氣的壓縮進(jìn)氣道202，導(dǎo)流罩204的內(nèi)管腔為排渣氣道205，壓縮進(jìn)氣道202通過導(dǎo)流罩204的前端口與排渣氣道205相連通，由外界輸入壓縮進(jìn)氣道202的氣流經(jīng)導(dǎo)流罩204的前端進(jìn)入排渣氣道205，所述進(jìn)渣孔201形成負(fù)壓區(qū)域，挖掘刀具產(chǎn)生的渣物經(jīng)進(jìn)渣孔201進(jìn)入導(dǎo)流罩204的前端與壓縮空氣混合后由排渣氣道205排出，即在壓縮進(jìn)氣道202輸入高壓空氣，壓縮空氣經(jīng)過導(dǎo)流罩204的前端時(shí)對負(fù)壓區(qū)域形成強(qiáng)力抽吸作用，在工作時(shí)，能使土渣或碎巖石在進(jìn)渣孔201(即負(fù)壓區(qū)域)進(jìn)入導(dǎo)流罩204的前端與氣流混合后從前排渣氣道205排出至地表上。期間，因挖掘刀具的工作區(qū)域?yàn)榕c隧道內(nèi)環(huán)境連通的非密閉的開放氣壓區(qū)域，排渣的壓縮空氣如進(jìn)入該開放氣壓區(qū)域，則無法形成密閉的排氣出路，所以，為了克服該技術(shù)難關(guān)，本發(fā)明在排渣壓縮氣體通路與挖掘刀具之間設(shè)置進(jìn)渣孔201，并設(shè)置導(dǎo)流罩204以引導(dǎo)壓縮空氣，避免壓縮空氣竄流到挖掘刀具的非密閉區(qū)間，形成有序、穩(wěn)定的排渣通路，同時(shí)，還可使得低壓區(qū)域內(nèi)形成強(qiáng)大的抽吸力，便于土渣或碎巖石先進(jìn)入進(jìn)渣孔201后在與壓縮空氣混合，最終由排渣氣道205排出。
[0025]具體進(jìn)一步，所述排渣管體2的前部為呈喇叭狀的氣渣混合管段203，導(dǎo)流罩204的前端口位于氣渣混合管段203內(nèi)。排渣管體2的前部為呈喇叭狀的氣渣混合管段203，導(dǎo)流罩204的前端口位于氣渣混合管段203內(nèi)。導(dǎo)流罩204前部呈喇叭狀。導(dǎo)流罩204位于氣渣混合管段203內(nèi)。所述導(dǎo)流罩204的內(nèi)管腔可為由外界施加抽排氣壓的排渣氣道205，排渣氣道205的尾端設(shè)有強(qiáng)力抽排器，能進(jìn)一步提升抽排渣物的能力。
[0026]本發(fā)明還公開了一種非開挖隧道掘進(jìn)機(jī)，包括機(jī)頭I，機(jī)頭I內(nèi)設(shè)有上述的隧道掘進(jìn)機(jī)排渣裝置，機(jī)頭I上設(shè)有挖掘刀具，挖掘刀具的挖掘工作區(qū)域與進(jìn)渣孔連通，其工作狀態(tài)如圖2所示，挖掘刀具產(chǎn)生的渣物經(jīng)進(jìn)渣孔201進(jìn)入導(dǎo)流罩204前端口與壓縮空氣混合后，由排渣氣道排出。
[0027]根據(jù)排渣管體2與挖掘刀具的安裝關(guān)系，本發(fā)明所述的排渣裝置還可裝設(shè)在存在有土倉的挖掘機(jī)上，將本發(fā)明所述的排渣裝置替換常規(guī)帶土倉挖掘機(jī)的排渣系統(tǒng)。期間，本發(fā)明所述的排渣裝置在這種挖掘機(jī)上存在有下述的兩種使用狀態(tài):(I)參見圖3所示，挖掘刀具安裝在機(jī)頭I的前端面，挖掘刀具工作產(chǎn)生的渣物進(jìn)入挖掘機(jī)的土壓倉，本發(fā)明所述的排渣裝置通過進(jìn)渣孔201與土壓倉連通，土壓倉內(nèi)一般還安裝有攪拌裝置，將渣物攪拌將渣物揚(yáng)起，使得渣物能較好的進(jìn)入排渣管體2，期間，土壓倉內(nèi)還存在有一定的排渣氣壓或者為真空排渣，進(jìn)一步快速促使渣物進(jìn)入排渣管體2。(2)參見圖4所示，挖掘刀具安裝在機(jī)頭I的前端面，挖掘刀具工作產(chǎn)生的渣物進(jìn)入挖掘機(jī)的土壓倉，土壓倉經(jīng)過排渣螺桿或者輸送帶將渣物送至進(jìn)渣孔201，渣物通過自然擠壓與進(jìn)渣孔201的負(fù)壓抽排作用而進(jìn)入排渣管體2。
[0028]上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換或改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種隧道掘進(jìn)機(jī)排渣裝置，其特征在于:它包括排渣管體(2)，排渣管體(2)的前部設(shè)有進(jìn)渣孔(201)，排渣管體(2)內(nèi)設(shè)有導(dǎo)流罩(204)，所述導(dǎo)流罩(204)的內(nèi)管腔與外表面相互氣密隔絕，導(dǎo)流罩(204)的外表面與排渣管體(2)的內(nèi)表面構(gòu)成由外界輸入壓縮空氣的壓縮進(jìn)氣道(202)，導(dǎo)流罩(204)的內(nèi)管腔為排渣氣道(205)，壓縮進(jìn)氣道(202)通過導(dǎo)流罩(204)的前端口與排渣氣道(205)相連通，由外界輸入壓縮進(jìn)氣道(202)的氣流經(jīng)導(dǎo)流罩(204)的前端進(jìn)入排渣氣道(205)，所述進(jìn)渣孔(201)形成負(fù)壓區(qū)域，外界的渣物經(jīng)進(jìn)渣孔(201)進(jìn)入導(dǎo)流罩(204)的前端口與壓縮空氣混合后由排渣氣道(205)排出。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道掘進(jìn)機(jī)排渣裝置，其特征在于:所述排渣管體(2)的前部為呈喇叭狀的氣渣混合管段(203)，導(dǎo)流罩(204)的前端口位于氣渣混合管段(203)內(nèi)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的隧道掘進(jìn)機(jī)排渣裝置，其特征在于:所述導(dǎo)流罩(204)前部呈喇叭狀。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的隧道掘進(jìn)機(jī)排渣裝置，其特征在于:所述導(dǎo)流罩(204)位于氣渣混合管段(203)內(nèi)。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任何一項(xiàng)所述的隧道掘進(jìn)機(jī)排渣裝置，其特征在于:所述導(dǎo)流罩(204)的內(nèi)管腔為由外界施加抽排氣壓的排渣氣道(205)。6.根據(jù)權(quán)利要求1至4任何一項(xiàng)所述的隧道掘進(jìn)機(jī)排渣裝置，其特征在于:所述排渣管體(2)的前部設(shè)有挖掘刀具。7.—種非開挖隧道掘進(jìn)機(jī)，包括機(jī)頭(1)，其特征在于:機(jī)頭(I)內(nèi)設(shè)有如權(quán)利要求1至6任一權(quán)利要求所述的隧道掘進(jìn)機(jī)排渣裝置，所述機(jī)頭(I)上設(shè)有挖掘刀具，挖掘刀具產(chǎn)生的渣物經(jīng)進(jìn)渣孔(201)進(jìn)入導(dǎo)流罩(204)前端口與壓縮空氣混合后，由排渣氣道排出。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的非開挖隧道掘進(jìn)機(jī)，其特征在于:所述挖掘刀具的挖掘工作區(qū)域與進(jìn)渣孔連通。
【文檔編號(hào)】E21D9/13GK105863666SQ201610063383
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年1月31日
【發(fā)明人】梁定輝, 梁軍, 梁慧妍
【申請人】佛山市藝彩玻璃鋼制品有限公司