一种可调密度盾构机专用泥浆处理装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种可调密度盾构机专用泥浆处理装置，在盾构机的土压模式转换为泥水模式时，当泥水舱置换完毕后，转动泥浆处理箱上方的辊式破碎机，同时开启下料闸阀，螺旋机内泥浆经辊式破碎机破碎处理后，通过下料口进入泥浆箱内，在冲洗渣浆泵的作用下，低密度泥浆通过进浆冲洗系统上多个冲洗孔对高密度泥浆进行充分稀释和冲洗，同时对箱体底部进行冲刷，在箱体内形成涡流，使箱体内泥浆处于流动状态。本实用新型专利技术可防止泥浆堆积，成本较低，适合维护，尺寸紧凑，满足模式转换复杂工况，具有良好应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种可调密度盾构机专用泥浆处理装置
本技术涉及隧道施工的盾构机领域，特别涉及一种可调密度盾构机专用泥浆处理装置。
技术介绍
现有盾构机应用中，普遍以土压盾构机掘进和泥水盾构机掘进施工为主。泥水盾构机在砂卵层等复杂地质情况下，会用到鄂式破碎机，破碎效率一般为8次/分，破碎效果不是很理想。可变密度双模盾构机目前国内很少有过应用，在土压转换泥水模式过程中，由于地层的复杂性，螺旋机内的稠泥浆中会含有较大颗粒石块和孤石等物质，一旦进入渣浆泵叶片中，极易对渣浆泵的叶片造成损害。尽管在泥浆处理箱中设置格栅，但格栅处会经常堵塞，严重影响盾构掘进效率。破碎后的泥浆渣土沙石含量依然较高，需要对高密度泥浆进行充分稀释，这样才有利于渣浆泵通过泥浆管道将泥浆输送至地面进行处理。目前，土压盾构机采用皮带机输送渣土，而泥水盾构机采用分流器，没有对高密度泥浆稀释冲洗功能，造成格栅渣土堆积，无法泵送。中国专利文献CN104879133A公开了一种双模式盾构机，在土压平衡系统的螺旋输送机和破碎机的中间安装一稀释箱，稀释箱再连接到进浆冲刷管路，螺旋输送机排出的渣土及大石块落入稀释箱，通过冲刷管路稀释送到破碎机处破碎，破碎后的石块通过排浆管送入排浆泵，从而在盾构机转换至泥水平衡模式时，清除土仓内的大石块，避免大石块使排浆管堵塞排渣不畅。但其在土压平衡系统和泥水平衡系统中分别布置两套独立的破碎机，借助泥水平衡系统中独立的分流箱再将破碎后的石块与稀浆进行分流，石块经排浆泵输送至隧道外，稀浆通过逆循环泥浆泵打回土仓。系统的复杂度较高，提高了使用与维护的成本。因此有必要设计一套新型可调密度盾构机专用泥浆处理一体化装置，既可以将螺旋机内的泥浆碎石进行破碎处理，同时对处理过的高密度泥浆进行稀释和冲洗，从而满足土压转换泥水模式及泥水掘进模式运行的工作要求。
技术实现思路
技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本技术提供一种适用于土压模式和泥水模式的可调密度盾构机专用泥浆处理装置。技术方案：为解决上述技术问题，本技术提供的可调密度盾构机专用泥浆处理装置，包括破碎处理设备和泥浆处理箱，所述破碎处理设备的输入端连接在螺旋机的下料闸阀处，所述破碎处理设备的出料口连通泥浆箱进料口，所述泥浆箱内布置若干路进浆冲洗系统，所述泥浆箱内布置有格栅，所述格栅的一侧布置排泥口，格栅的另一侧布置检修人孔。作为优选，所述破碎处理设备是辊式破碎机。作为优选，所述进浆冲洗系统包括环绕布置在泥浆箱进料口下料通道内的上下两路冲洗系统，上边一路四周各均匀布置三个DN40冲洗孔，而下边一组四周各均匀布置四个DN32的冲洗孔，开孔方向均与通道方向成50°-60°的倾角，该倾角优选为55°，可以确保低浓度泥浆能够与高浓度泥浆进行充分稀释和混合。作为优选，所述泥浆处理箱的箱体底部设计成倒三角锥形，可以在混合过程中使泥浆箱箱体内泥浆具有流动性，。作为优选，所述进浆冲洗系统包括布置在箱体前端的两路DN100的进浆浆液冲洗管路，对落入箱体泥浆进行二次稀释与冲刷，保持箱体内泥浆涡状流动。作为优选，所述格栅上具有150*150mm栅格，含小颗粒泥浆通过格栅被输送至地面，大颗粒泥浆则被挡住，通过压力反馈系统监测报警后，关闭泥浆箱上部下料闸阀，并开启检修人孔装置，清理被挡住的大颗粒泥浆，清理完毕后重新恢复运行。技术原理：在土压模式转换为泥水模式时，当泥水舱置换完毕后，螺旋机内部泥浆比重很高，其中也含有较大颗粒碎石，这些大颗粒石块会堵塞泥浆箱内的格栅，需要经常停机进行人工清理，严重影响盾构机的施工效率，一旦这些大粒径的石块进入渣浆泵，会将泵的叶片损坏。此时转动泥浆处理箱上方的辊式破碎机，同时开启下料闸阀，螺旋机内泥浆经辊式破碎机破碎处理后，通过下料口进入泥浆箱内。由于破碎处理后的泥浆比重较高，且十分粘稠，不利于泵送，因此，特殊设计了两路环形冲洗管路，在冲洗渣浆泵的作用下，低密度泥浆通过管路上多个冲洗孔对高密度泥浆进行充分稀释和冲洗。底部设计两路冲洗孔，对箱体底部进行冲刷，在箱体内形成涡流，使箱体内泥浆处于流动状态，防止泥浆堆积，底部设置检修人孔，防止大颗粒泥浆堵在格栅形成滞排。专用泥浆箱成本较低，适合维护，尺寸紧凑，满足模式转换复杂工况，具有良好应用价值。有益效果：本技术为可调密度盾构机提供了专用的泥浆处理装置，可以将大颗粒石块粉碎，破碎后的高密度泥浆经泥浆箱可以得到充分稀释和冲洗。破碎处理设备需要较高扭矩和转速，因此配备稳定的高扭矩液压马达，同时配置一套独立液压站，不受盾构机其他系统影响。整个处理设备为模块式设计理念，四套系统可以分散布置，大大节约集成一起的空间约束，系统原件布置灵活，方便施工。同时由于破碎能力的提升，大大缓解泥水处理箱格栅堵塞问题，从而提升盾构机掘进的效率。泥水处理箱在下料口采用两路环形冲洗管路，低密度泥浆通过管路上多个冲洗孔对高密度泥浆进行充分稀释和冲洗。底部设计两路冲洗孔，对箱体底部进行冲刷，在箱体内形成涡流，使箱体内泥浆处于流动状态，防止泥浆堆积，底部设置检修人孔，防止大颗粒泥浆堵在格栅形成滞排。专用泥浆箱成本较低，适合维护，尺寸紧凑，方便对既有盾构机的升级改造，满足模式转换复杂工况，具有良好应用价值。除以上所述的本技术解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的优点外。为使本技术目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的优点做更为清楚、完整的描述。附图说明图1是本技术实施例的可调密度盾构机专用泥浆处理装置的整体结构示意图；图2是图1中破碎处理设备的结构示意图；图3是图2的左视图；图4是图2的俯视图；图5是图1中泥浆处理箱的结构示意图；图6是图5的左视图；图7是图5的右视图；图8是图5的俯视图；图9是图5内部格栅的结构示意图；图中：螺旋机1，下料闸阀11，破碎处理设备2，润滑系统21，轴封水系统22，液压系统23，泥浆处理箱3，下料通道31，通道内冲洗系统32，进浆浆液冲洗管路33，排浆口34，格栅35，检修人孔36。具体实施方式实施例：本实施例的可调密度盾构机专用泥浆处理装置如图1所示包括破碎处理设备和泥浆处理箱。破碎处理设备2见附图1-4，本设备总共由四大部分构成，分别为辊式破碎机箱体、轴封水系统22、润滑系统21和液压动力系统23。其中破碎机箱体上部和下部法兰端口分别与螺旋机1的下料闸阀11和泥浆处理箱3相连接，液压站提供的高压液压油通过高扭矩马达带动刀齿旋转，形成旋转咬合力将泥浆内大石块破碎，可将300mm粒径石块破碎至150mm以内，最大理论咬合能力能达到250T/h，破碎时的扭矩可达到6000N·m完全满足盾构机碎石要求。由于液压马达带动两根轴旋转，因此要用1#锂基酯对轴承进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可调密度盾构机专用泥浆处理装置，其特征在于：包括破碎处理设备和泥浆处理箱，所述破碎处理设备的输入端连接在螺旋机的下料闸阀处，所述破碎处理设备的出料口连通泥浆箱进料口，在泥浆箱内布置若干路进浆冲洗系统，泥浆箱底部具有检修人孔，泥浆箱的一侧具有排泥口，在检修人孔与排泥口之间布置格栅；/n所述进浆冲洗系统包括环绕布置在下料通道内的上下两路冲洗系统，上边一路四周各均匀布置若干上冲洗孔，而下边一路四周各均匀布置若干下冲洗孔，上、下冲洗孔的开孔方向均与通道方向成50°-60°的倾角；/n所述下料通道的截面呈矩形，所述上冲洗孔在矩形的四条边上分别布置三个，所述下冲洗孔在矩形的四条边上分别布置四个，上、下冲洗孔相互错开；/n所述泥浆处理箱的箱体底部设计成倒三角锥形。/n

【技术特征摘要】
1.一种可调密度盾构机专用泥浆处理装置，其特征在于：包括破碎处理设备和泥浆处理箱，所述破碎处理设备的输入端连接在螺旋机的下料闸阀处，所述破碎处理设备的出料口连通泥浆箱进料口，在泥浆箱内布置若干路进浆冲洗系统，泥浆箱底部具有检修人孔，泥浆箱的一侧具有排泥口，在检修人孔与排泥口之间布置格栅；
所述进浆冲洗系统包括环绕布置在下料通道内的上下两路冲洗系统，上边一路四周各均匀布置若干上冲洗孔，而下边一路四周各均匀布置若干下冲洗孔，上、下冲洗孔的开孔方向均与通道方向成50°-60...

【专利技术属性】
技术研发人员：于泽阳，张涛，张阳，梅万永，贺民璐，周宇，刘清国，汪文涛，严子彪，梁维，郭楠，
申请(专利权)人：中交天和机械设备制造有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32