一种后套式盾构渣水排送皮带机的制作方法

1.本实用新型涉及盾构技术领域，具体为一种后套式盾构渣水排送皮带机。

背景技术：

2.在盾构隧道施工中，出渣与运输系统是约束盾构施工进度的重要因素，特别是在长距离的地层裂隙水较大的硬岩掘进地层中，易发生盾构满仓掘进情况，导致螺旋输送机排出渣土稀少，水含量过大，水渣分离严重。而现有技术中，由于螺旋输送机后部的皮带输送机前段带有角度，携水能力差，渣土和水的混合物在皮带上摩擦力过小，容易导致渣水倒流至拼装区，这严重影响盾构排渣速度与掘进效率，因此需要对排出的渣水进行处理。目前主要采用人工清理的方式，但隧道环境能见度低、干扰因素多、空间十分有限，这样一来人工辅助工作量大，工人劳动强度高，对人力资源也造成了很大的浪费。传统的人工清理很难清理全面，且工作区域比较危险，容易造成伤害；而利用铲斗清理又容易与隧道壁碰撞干涉，且残留渣土会造成管片和隧道污染，运输渣土也需要投入额外的人力物力进行处理。
3.针对上述问题，本领域技术人员也一直努力研究，取得了一些成果，但仍存在缺陷：例如发明专利申请cn202110295006.6公开了一种富水地层盾构皮带机渣土快速清运设备及清运方法，可在不占据管片吊机吊装管片施工作业空间的基础上，对从皮带机底端滑落和从皮带机两侧溅落到皮带机下方的渣土泥水进行快速清运，而不影响盾构机正常推进；然而其虽然能够解决渣水处理的问题，但整个装置设计繁琐，操作过程困难且占据空间较大，设备费用过高且维修不易。又例如实用新型专利cn202020104831.4公开了一种带集水装置的皮带机，其通过在皮带机的下方设置集水组件，可以对皮带机上倒流回的泥水进行收集，并通过泵将收集的泥水排放至现有设计的污水箱中，避免造成管片和隧道污染以及管片密封的损坏；但是其清理渣土时容易造成管路堵塞，渣土堆积至集水组件下部不易通过管路排出，从而影响到盾构机正常掘进。
4.总而言之，在隧道掘进机掘进过程中，在需要清渣时会面临各种问题，最初普遍应用的人工清洗耗费人力和时间，而现有设计中的清渣装置则是各自有着一些较大的缺点，如何在现有结构的基础上使得清渣装置能够高效清渣且不易倒流的同时并对掘进工序影响小仍是本领域技术人员亟待解决的重点和难点问题。

技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种后套式盾构渣水排送皮带机，以解决现有的清渣装置结构复杂、经济性差和渣水清理不便等问题。
6.本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：
7.一种后套式盾构渣水排送皮带机，包括柔性传送带，所述柔性传送带包括依次设置的接料段、提升段和输送段，所述接料段用于接取来自螺旋输送机的渣水，所述柔性传送带上固定设置有若干后套结构，所述后套结构一端开口，所述后套结构的开口端朝向所述柔性传送带的输送方向，所述柔性传送带两侧均设置有弹性波纹高位挡边。
8.进一步的，所述接料段与所述提升段相接处形成有夹角，还包括两个相对设置的缓冲挡板，所述缓冲挡板设置于所述夹角处的所述柔性传送带两侧，两个所述缓冲挡板与所述柔性传送带合围形成接料缓冲槽。
9.进一步的，还包括动力机构和控制器，所述动力机构用于驱动所述柔性传送带转动，所述接料缓冲槽内设置有第一液位传感器，所述第一液位传感器和所述动力机构均与所述控制器电连。
10.进一步的，还包括排渣装置，所述排渣装置包括排渣筒、排渣电机和排渣控制板，所述排渣筒的顶端开设有接料口，所述接料口设置于所述柔性传送带的输送段尾端的下方，所述排渣筒的底端开设有出料口，所述排渣筒的中部设有圆柱形渣料腔，所述排渣控制板设置于所述圆柱形渣料腔内，所述排渣控制板的边缘与所述圆柱形渣料腔的内壁相接近，所述排渣电机的输出轴沿所述圆柱形渣料腔一端的中心伸入所述圆柱形渣料腔内并与所述排渣控制板固定连接。
11.进一步的，还包括控制器，所述排渣筒内设置有第二液位传感器，所述第二液位传感器和所述排渣电机均与所述控制器电连。
12.进一步的，还包括振动捣渣器，所述振动捣渣器设置于所述柔性传送带的输送段尾端，所述振动捣渣器用于敲击所述输送段的下部传送带以使得该处后套结构内残留的渣水进入所述排渣筒内。
13.本实用新型的有益效果是：
14.本实用新型一种后套式盾构渣水排送皮带机，包括柔性传送带，柔性传送带上固定设置有若干后套结构，柔性传送带两侧均设置有弹性波纹高位挡边。通过后套结构的设置可携带渣水顺利完成提升和输送，可有效减少渣水倒流至拼装区而影响盾构排渣速度与掘进效率的情况发生，减少人工清理渣水的工作量。设置的弹性波纹高位挡边能够随着柔性传送带的回转适应性的收缩伸展，始终维持对柔性传送带两侧的挡边效果，能进一步阻挡渣水溢出，使渣水留存于皮带机上，便于后套结构对其输送。
15.设置的缓冲装置可有效对溢出的渣水进行阻拦和收集，避免其溢出至该后套式盾构渣水排送皮带机外；缓冲装置内设置第一液位传感器，能实时监测缓冲装置的渣水水位，对柔性传送带的回转速度进行动态调控，以匹配盾构掘进速度。设置的排渣装置，能接取柔性传送带输出的渣水，并利用其内设置的圆柱形渣料腔和排渣控制板，可实现定量排渣，实现渣水排送的连续性；排渣装置内设置第二液位传感器，能实时监测排渣装置的渣水水位，并对排渣速度进行动态调控，以匹配柔性传送带的回转速度。设置有振动捣渣器，能敲击输送段的下部传送带，以使得该处后套结构内残留的渣水进入排渣筒内，确保后套结构内的渣水排尽。
16.总体而言，该后套式盾构渣水排送皮带机可实现渣水运输，并通过控制排渣口排渣至后配套渣车上带走渣水，渣水运输可靠、安全，经济性好，同时运输渣土具有连续性，能合理调节排渣速度与盾构掘进速度相匹配，保证了掘进过程的稳定性。
附图说明
17.图1为本实用新型一种后套式盾构渣水排送皮带机的整体结构示意图；
18.图2为接料段与提升段分界区域的放大示意图；
19.图3为提升段与输送段分界区域的放大示意图；
20.图4为输送段尾部区域的放大示意图。
具体实施方式
21.下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。
22.如图1至图4所示，一种后套式盾构渣水排送皮带机，包括柔性传送带10，柔性传送带10包括从左到右依次设置的接料段、提升段和输送段，柔性传送带10上固定设置有若干后套结构11，后套结构11的一端开口，后套结构11的开口端朝向柔性传送带10的输送方向，柔性传送带10两侧均设置有弹性波纹高位挡边12。
23.在盾构施工中，该后套式盾构渣水排送皮带机设置于螺旋输送机的后方，由螺旋输送机输送的渣水先运输至接料段，其后经提升段提升后，由输送段向后输送，最终由渣车运出至隧洞外。由于柔性传送带10上固定设置有后套结构11，且后套结构11的开口端朝向柔性传送带10的输送方向，在前述提升以及向后输送阶段，渣水可由该后套结构11携带顺利完成输送，可有效减少渣水倒流至拼装区而影响盾构排渣速度与掘进效率的情况发生，减少人工清理渣水的工作量。上述弹性波纹高位挡边12能够随着柔性传送带10的回转适应性的收缩伸展，始终维持对柔性传送带10两侧的挡边效果，在具体设计时其高度高于后套结构11的高度，能进一步阻挡渣水溢出，使渣水留存于皮带机上，便于后套结构11对其输送。
24.在具体实施时，如图1所示，根据现有盾构设备的安装位置设置有支撑架1，在支撑架1上可转动的设置有动力滚筒2、从动滚筒3、改向滚筒4、第一压下滚筒5、第二压下滚筒6以及若干托辊7。在装配时，柔性传送带10的两端分别套设在动力滚筒2和从动滚筒3上，第一压下滚筒5从柔性传送带10靠近前端位置上侧下压柔性传送带10，形成向下的夹角，第一压下滚筒5处即将柔性传送带10分为向斜下方输送的接料段和向斜上方输送的提升段。在接料段与提升段的分界处，改向滚筒4伸入柔性传送带10的上下层之间并对下层向下压紧。在提升段与输送段分界处，柔性传送带10的上层搭设于若干托辊7的上方以平缓过度，柔性传送带10的下层被第二压下滚筒6向上压紧。上述后套结构11也采用柔性材质制成，以能顺利通过第一压下滚筒5、第二压下滚筒6，避免压坏。
25.上述具体结构可充分利用现有盾构设备的安装位置和空间实施本实用新型的方案，可用于对现有盾构设备进行利旧改造。支撑架1可利用其安装固定孔直接与盾构固有的行车结构连接，保证支撑架的稳定性，上述动力滚筒2、从动滚筒3、改向滚筒4、第一压下滚筒5、第二压下滚筒6以及若干托辊7对柔性传送带10进行导向和张紧，可控制柔性传送带10的传动方向且保证其运行的平稳性。
26.进一步的，在上述接料段与提升段相接处形成的夹角位置设置有缓冲装置。该缓冲装置包括两个相对设置的缓冲挡板21，缓冲挡板21设置于夹角处的柔性传送带10两侧，两个缓冲挡板21与柔性传送带10合围形成接料缓冲槽。在输送渣水过程中，会存在渣水溢出后套结构11的情况，设置的接料缓冲槽可有效对溢出的渣水进行阻拦和收集，避免其溢出至该后套式盾构渣水排送皮带机外。当接料缓冲槽内收集的渣水较多时，可适时提高柔性传送带10的回转速度，将渣水快速输送出去。
27.具体设置时，如图2所示，缓冲挡板21设置于两侧的弹性波纹高位挡边12的外侧，缓冲挡板21底部边缘与支撑架1固定且密封连接，上述接料缓冲槽实际为两个缓冲挡板21与支撑架1之间合围的空间（该处支撑架1的顶面设有顶板，接料缓冲槽为该顶板与两个缓冲挡板21构成），其具备良好的密封性。该处的柔性传送带10在第一压下滚筒5的下压导向作用下贴近接料缓冲槽底面运行，能对接料缓冲槽底部的渣水进行输送。
28.进一步的，还包括动力机构和控制器，动力机构用于驱动柔性传送带10转动（例如电机搭配减速机，驱动动力滚筒2转动），接料缓冲槽内设置有第一液位传感器，第一液位传感器和动力机构均与控制器电连。第一液位传感器可以实时监测接料缓冲槽内的渣水液位，当渣水液位高于设定值时，控制器控制动力机构提高柔性传送带10的回转速度，快速输送和排出渣水，降低接料缓冲槽内的渣水液位；当渣水液位降低至设定水位后，控制器可自动控制动力机构降低至合适的回转速度，以使得柔性传送带10的回转速度合理匹配盾构掘进速度。
29.进一步的，该后套式盾构渣水排送皮带机还设置有排渣装置。如图4所示，该排渣装置包括排渣筒22、排渣电机23和排渣控制板，排渣筒的顶端开设有接料口，接料口设置于柔性传送带10的输送段尾端的下方，排渣筒22的底端开设有出料口，排渣筒22的中部设有圆柱形渣料腔24，排渣控制板设置于圆柱形渣料腔24内，排渣控制板的边缘与圆柱形渣料腔24的内壁相接近，排渣电机23的输出轴沿圆柱形渣料腔24一端的中心伸入圆柱形渣料腔24内并与排渣控制板固定连接。在使用时，经柔性传送带10的输送段输送出来的渣水经接料口落入排渣筒22内；当排渣电机23转动时，其输出轴带动排渣控制板在圆柱形渣料腔24内转动，将渣水刮向出料口方向排出；渣土车设置于出料口下方，接取排出的渣水并运送至隧洞外。由于排渣控制板的边缘与圆柱形渣料腔24的内壁相接近，通过排渣控制板的转动可实现主动定量排渣，即排渣控制板每转过半圈向出料口方向排出圆柱形渣料腔24一半容积的渣水，在实际应用中与渣车衔接，可实现渣水排送的连续性。
30.进一步的，还包括控制器，排渣筒22内还设置有第二液位传感器，第二液位传感器和排渣电机23均与控制器电连。第二液位传感器可实时监测排渣筒22内的渣水液位，当柔性传送带10的回转速度随着掘进速度增快而增快时，排渣筒22内的渣水液位会相应上升，当第二液位传感器监测到的液位高于设定值时，通过控制器可自动控制排渣电机23的转速加快，即控制使得排渣控制板的转速加快，实现快速排渣，以降低排渣筒22内的渣水液位；反之，当排渣筒22内的渣水液位降下来后，控制器控制排渣电机23回到正常排渣转速。
31.进一步的，还设置有振动捣渣器25，振动捣渣器25设置于柔性传送带10的输送段尾端，振动捣渣器25用于敲击输送段的下部传送带以使得该处后套结构11内残留的渣水进入排渣筒内，确保后套结构11内的渣水排尽。
32.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

技术特征：

1.一种后套式盾构渣水排送皮带机，包括柔性传送带，所述柔性传送带包括依次设置的接料段、提升段和输送段，所述接料段用于接取来自螺旋输送机的渣水，其特征在于，所述柔性传送带上固定设置有若干后套结构，所述后套结构一端开口，所述后套结构的开口端朝向所述柔性传送带的输送方向，所述柔性传送带两侧均设置有弹性波纹高位挡边。2.根据权利要求1所述的一种后套式盾构渣水排送皮带机，其特征在于，所述接料段与所述提升段相接处形成有夹角，还包括两个相对设置的缓冲挡板，所述缓冲挡板设置于所述夹角处的所述柔性传送带两侧，两个所述缓冲挡板与所述柔性传送带合围形成接料缓冲槽。3.根据权利要求2所述的一种后套式盾构渣水排送皮带机，其特征在于，还包括动力机构和控制器，所述动力机构用于驱动所述柔性传送带转动，所述接料缓冲槽内设置有第一液位传感器，所述第一液位传感器和所述动力机构均与所述控制器电连。4.根据权利要求1所述的一种后套式盾构渣水排送皮带机，其特征在于，还包括排渣装置，所述排渣装置包括排渣筒、排渣电机和排渣控制板，所述排渣筒的顶端开设有接料口，所述接料口设置于所述柔性传送带的输送段尾端的下方，所述排渣筒的底端开设有出料口，所述排渣筒的中部设有圆柱形渣料腔，所述排渣控制板设置于所述圆柱形渣料腔内，所述排渣控制板的边缘靠近所述圆柱形渣料腔的内壁设置，所述排渣电机的输出轴沿所述圆柱形渣料腔一端的中心伸入所述圆柱形渣料腔内并与所述排渣控制板固定连接。5.根据权利要求4所述的一种后套式盾构渣水排送皮带机，其特征在于，还包括控制器，所述排渣筒内设置有第二液位传感器，所述第二液位传感器和所述排渣电机均与所述控制器电连。6.根据权利要求4所述的一种后套式盾构渣水排送皮带机，其特征在于，还包括振动捣渣器，所述振动捣渣器设置于所述柔性传送带的输送段尾端，所述振动捣渣器用于敲击所述输送段的下部传送带以使得该处后套结构内残留的渣水进入所述排渣筒内。

技术总结

本实用新型公开了一种后套式盾构渣水排送皮带机，涉及盾构技术领域，包括柔性传送带，所述柔性传送带包括依次设置的接料段、提升段和输送段，所述接料段用于接取来自螺旋输送机的渣水，所述柔性传送带上固定设置有若干后套结构，所述后套结构一端开口，所述后套结构的开口端朝向所述柔性传送带的输送方向，所述柔性传送带两侧均设置有弹性波纹高位挡边。该后套式盾构渣水排送皮带机，解决了现有的清渣装置结构复杂、经济性差和渣水清理不便等问题。经济性差和渣水清理不便等问题。经济性差和渣水清理不便等问题。