專(zhuān)利名稱(chēng)：土壓平衡頂管的泥水轉(zhuǎn)換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種土壓平衡式掘進(jìn)中泥水輸送裝置，尤其是一種采用土壓平衡與泥水流體輸送相結(jié)合的輸送裝置。
背景技術(shù)：
土壓平衡式掘進(jìn)法是通過(guò)土倉(cāng)內(nèi)壓力和螺旋輸送機(jī)排土來(lái)平衡地下水壓力和土壓力，能夠保持挖掘面穩(wěn)定，保持地面沉降量達(dá)到最小，但土壓平衡式掘進(jìn)常規(guī)出土采用電瓶車(chē)，需配套更多輔助設(shè)施，如電瓶車(chē)、泥斗車(chē)和軌道等。相應(yīng)施工成本高，而且最大缺點(diǎn)就在于土壓平衡式掘進(jìn)法頂管施工的棄土處理速度制約著頂進(jìn)速度，在運(yùn)土過(guò)程中，需要停機(jī)等待，導(dǎo)致施工間斷和施工效率低，并且也存在一定的潛在安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是要提供一種土壓平衡頂管的泥水轉(zhuǎn)換裝置，該裝置與土壓平衡式掘進(jìn)機(jī)的螺旋輸送機(jī)排泥口連接在一起，把土轉(zhuǎn)換成泥漿通過(guò)管道排出，能減少項(xiàng)目投資，降低施工人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，保證頂管施工連續(xù)出土、連續(xù)頂進(jìn)，提高工作效率。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種土壓平衡頂管的泥水轉(zhuǎn)換裝置，包括泥水轉(zhuǎn)換倉(cāng)，排泥泵，旁通裝置，沉淀池。泥水轉(zhuǎn)換倉(cāng)包括傳動(dòng)機(jī)座，傳動(dòng)軸，攪拌軸，攪拌葉，攪拌箱體，從動(dòng)軸8，三相電機(jī)1，行星齒輪減速器2，其中，攪拌箱體一側(cè)安裝行星齒輪減速器及三相電機(jī)，行星齒輪減速器輸出軸穿入攪拌箱體7與攪拌軸相連接，攪拌軸上連接有攪拌葉，攪拌軸另一端與從動(dòng)軸連接。轉(zhuǎn)換倉(cāng)容積為2. Om3，三相電機(jī)功率為7. 5kw,行星齒輪減速器為行星擺線減速器，主軸轉(zhuǎn)數(shù)為40r/min，轉(zhuǎn)換倉(cāng)出泥口與臥式螺旋葉片之間安裝攪拌機(jī)，排泥泵的排泥口安裝50mm的過(guò)濾網(wǎng)，轉(zhuǎn)換倉(cāng)頂部四周環(huán)形布置高壓噴水裝置。本發(fā)明的有益效果是；
本發(fā)明采用土壓平衡頂管施工結(jié)合泥水平衡出泥原理，土壓平衡與泥水流體輸送相結(jié)合的方法，即設(shè)置泥水轉(zhuǎn)換裝置與土壓平衡式掘進(jìn)機(jī)的螺旋輸送機(jī)排泥口連接在一起，把土轉(zhuǎn)換成泥漿通過(guò)管道排出，由人工或電瓶車(chē)出土轉(zhuǎn)變?yōu)樽詣?dòng)泥水出土，這樣就能減少項(xiàng)目投資，也降低了施工人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，可以保證頂管施工連續(xù)出土、連續(xù)頂進(jìn)，提高工作效率。上海青草沙水源地原水工程嚴(yán)橋支線C4標(biāo)頂管直徑3. 6米、單次頂進(jìn)1960米，具有頂管直徑大、頂進(jìn)距離長(zhǎng)、近距離雙排同時(shí)頂進(jìn)的特點(diǎn)。采用了土壓平衡式頂進(jìn)工藝，同時(shí)為土壓平衡式掘進(jìn)機(jī)配備泥水裝換裝置，增強(qiáng)設(shè)備實(shí)用能力，大幅度提高頂進(jìn)速度，施工效率顯著提高，最終提前近兩個(gè)月完成節(jié)點(diǎn)目標(biāo)，為整個(gè)工程贏得了寶貴時(shí)間。


圖1是本發(fā)明的泥水轉(zhuǎn)換倉(cāng)的結(jié)構(gòu)主視圖；CN 102536259 A圖2是圖1的俯視圖； 圖3是圖1的左視圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。如圖1至圖3所示，本發(fā)明的土壓平衡頂管的泥水轉(zhuǎn)換裝置，包括泥水轉(zhuǎn)換倉(cāng)，排泥泵，旁通裝置，沉淀池。 泥水轉(zhuǎn)換倉(cāng)包括三相電機(jī)1，行星齒輪減速器2，傳動(dòng)機(jī)座3，傳動(dòng)軸4，攪拌軸5，攪拌葉6，攪拌箱體7，從動(dòng)軸8，其中，攪拌箱體7 —側(cè)安裝行星齒輪減速器2及三相電機(jī)1， 行星齒輪減速器2輸出軸穿入攪拌箱體7與攪拌軸5相連接，攪拌軸5上連接有攪拌葉6， 攪拌軸5另一端與從動(dòng)軸8連接。泥水轉(zhuǎn)換倉(cāng)設(shè)計(jì) ①泥水轉(zhuǎn)換倉(cāng)機(jī)理
根據(jù)土壓平衡式掘進(jìn)機(jī)出土系統(tǒng)排土量、泥水混合比及排泥泵排泥能力，計(jì)算得出轉(zhuǎn)換倉(cāng)容積為2. Om3。轉(zhuǎn)換倉(cāng)主體內(nèi)安裝設(shè)置臥式螺旋葉片，其三相電機(jī)1功率為7. 5kw，采用行星擺線減速器2，主軸轉(zhuǎn)數(shù)為40r/min，用于將進(jìn)入轉(zhuǎn)換倉(cāng)的泥土攪拌成糊狀膠體。轉(zhuǎn)換倉(cāng)出泥口與臥式螺旋葉片之間安裝攪拌機(jī)，呈十字結(jié)構(gòu)，配有刀刃，具有足夠的強(qiáng)度和剛度，用于二次打碎和切削糊狀土體中夾雜的硬塊，排出最大粒徑為30 50mm的泥漿，為防止大粒徑破壞排泥泵，排泥口安裝50mm的過(guò)濾網(wǎng)。轉(zhuǎn)換倉(cāng)頂部四周環(huán)形布置高壓噴水裝置，用于稀釋泥土，同時(shí)可根據(jù)排泥泵輸泥動(dòng)力和功率，調(diào)節(jié)噴水量，控制泥漿濃度。②排泥泵
轉(zhuǎn)換倉(cāng)出泥口處裝置配備1臺(tái)4/3E-HH高揚(yáng)程渣漿泵，功率為75W，流量為126 152 m3/h，揚(yáng)程為12 97m，轉(zhuǎn)數(shù)為600 1400r/min。長(zhǎng)距離工程排泥管道過(guò)長(zhǎng)，流量及壓力損失大，易導(dǎo)致排泥管道堵塞，頂距超過(guò)1200m時(shí)增加一臺(tái)中間接力泵。為加大泥漿流速流量，排泥管道全部為6寸無(wú)縫鋼管。③旁通裝置
施工過(guò)程或結(jié)束后管道應(yīng)保持暢通和清理，不能存有泥沙。在轉(zhuǎn)換倉(cāng)進(jìn)水、排泥處各安裝一個(gè)蝶閥，進(jìn)水管與排泥管安裝管道相連通，其相通處再安裝一個(gè)蝶閥形成旁通裝置，可防止管道出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象。轉(zhuǎn)換倉(cāng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，將進(jìn)水、排泥處兩蝶閥打開(kāi)，相通處旁通蝶閥關(guān)閉， 即可進(jìn)行正常施工，反之則可疏通和清洗管道。排泥漿出泥口設(shè)置三通，分別通向排泥管和轉(zhuǎn)換倉(cāng)并設(shè)置蝶閥，如遇轉(zhuǎn)換倉(cāng)內(nèi)泥土堆積嚴(yán)重，可關(guān)閉通向排泥管蝶閥，打開(kāi)通向轉(zhuǎn)換倉(cāng)的蝶閥，通過(guò)排泥泵的動(dòng)力對(duì)泥砂形成緩沖，進(jìn)一步稀釋泥土。④沉淀池
根據(jù)實(shí)際頂管管材規(guī)格，設(shè)計(jì)四個(gè)規(guī)格為6 χ 4 χ 3 = 72 m3的沉淀池，總?cè)萘繛?288 m3。參照實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，DN3600鋼管長(zhǎng)度為8. 8m，實(shí)際出土量約為90 m3，泥水比為1 3，即90 χ 3 = 270 m3，因此所設(shè)計(jì)的沉淀池能夠滿(mǎn)足施工需求。本發(fā)明的技術(shù)效益
青草沙水源地原水工程嚴(yán)橋支線C4標(biāo)頂管中泥水轉(zhuǎn)換裝置的應(yīng)用，實(shí)踐證明土壓平衡式掘進(jìn)及施工泥水輸法技術(shù)實(shí)際應(yīng)用的效果顯著，該技術(shù)工藝流程簡(jiǎn)單且實(shí)用價(jià)值也高，在頂管施工中尤其是長(zhǎng)距離大口徑的頂管工程，將會(huì)有不錯(cuò)的使用前景。土壓平衡式掘進(jìn)機(jī)配備泥水轉(zhuǎn)換裝置能夠有效加快施工的進(jìn)度，因?yàn)闈M(mǎn)口大口徑、頂距長(zhǎng)、工期短的頂管要求及管道施工在社會(huì)需求中會(huì)日趨加大，同時(shí)還可以提升公司的信譽(yù)度和知名度。
土壓平衡式掘進(jìn)及施工泥水輸送法改善了管內(nèi)作業(yè)環(huán)境，減少了土壤中有害物質(zhì)揮發(fā)及掘進(jìn)機(jī)的運(yùn)作噪音對(duì)人體產(chǎn)生的傷害，而且縮小了施工占地面積，更方便交通及出行。
權(quán)利要求
1.一種土壓平衡頂管的泥水轉(zhuǎn)換裝置，包括泥水轉(zhuǎn)換倉(cāng)，排泥泵，旁通裝置，沉淀池，其特征在于所述泥水轉(zhuǎn)換倉(cāng)包括傳動(dòng)機(jī)座(3)，傳動(dòng)軸(4)，攪拌軸(5)，攪拌葉(6)，攪拌箱體(7)，從動(dòng)軸(8)，三相電機(jī)(1)，行星齒輪減速器(2)，其中，攪拌箱體(7) —側(cè)安裝行星齒輪減速器(2)及三相電機(jī)(1)，行星齒輪減速器(2)輸出軸穿入攪拌箱體(7)與攪拌軸(5) 相連接，攪拌軸(5 )上連接有攪拌葉(6 )，攪拌軸(5 )另一端與從動(dòng)軸(8 )連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土壓平衡頂管的泥水轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于所述轉(zhuǎn)換倉(cāng)容積為2. Om3 ；所述三相電機(jī)(1)功率為7. 5kw ；所述行星齒輪減速器(2)為行星擺線減速器， 主軸轉(zhuǎn)數(shù)為40r/min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土壓平衡頂管的泥水轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于所述泥水轉(zhuǎn)換倉(cāng)出泥口與臥式螺旋葉片之間安裝攪拌機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土壓平衡頂管的泥水轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于所述排泥泵的排泥口安裝50mm的過(guò)濾網(wǎng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土壓平衡頂管的泥水轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于所述泥水轉(zhuǎn)換倉(cāng)頂部四周環(huán)形布置高壓噴水裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種土壓平衡頂管的泥水轉(zhuǎn)換裝置，包括泥水轉(zhuǎn)換倉(cāng)，排泥泵，旁通裝置，沉淀池，泥水轉(zhuǎn)換倉(cāng)包括傳動(dòng)機(jī)座，傳動(dòng)軸，攪拌軸，攪拌葉，攪拌箱體，從動(dòng)軸，三相電機(jī)，行星齒輪減速器，攪拌箱體一側(cè)安裝行星齒輪減速器及三相電機(jī)，行星齒輪減速器輸出軸穿入攪拌箱體7與攪拌軸相連接，攪拌軸上連接有攪拌葉，攪拌軸另一端與從動(dòng)軸連接。本發(fā)明采用土壓平衡頂管施工結(jié)合泥水平衡出泥原理，土壓平衡與泥水流體輸送相結(jié)合的方法，把土轉(zhuǎn)換成泥漿通過(guò)管道排出，由人工或電瓶車(chē)出土轉(zhuǎn)變?yōu)樽詣?dòng)泥水出土，這樣就能減少項(xiàng)目投資，也降低了施工人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，可以保證頂管施工連續(xù)出土、連續(xù)頂進(jìn)，提高工作效率。
文檔編號(hào)E21D9/13GK102536259SQ201010618350
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者嚴(yán)國(guó)仙, 侯爾平, 姜春輝, 樊光耀, 石根生 申請(qǐng)人:上海市基礎(chǔ)工程有限公司