一种隧道掘进机排渣装置及具有该装置的非开挖隧道掘进机的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种隧道掘进机排渣装置，它包括排渣管体，排渣管体的前部设有进渣孔，排渣管体内设有导流罩，所述导流罩的内管腔与外表面相互气密隔绝，导流罩的外表面与排渣管体的内表面构成由外界输入压缩空气的压缩进气道，导流罩的内管腔为排渣气道，压缩进气道通过导流罩的前端口与排渣气道相连通，由外界输入压缩进气道的气流经导流罩的前端进入排渣气道，所述进渣孔形成负压区域，外界的渣物经进渣孔进入导流罩的前端口与压缩空气混合后由排渣气道排出。同时，本发明还公开了一种具有该装置的非开挖隧道掘进机。本发明能省略土仓等相关结构，无需配置土仓，简化现有非开挖隧道掘进机的排渣系统。
【专利说明】
一种隧道掘进机排渣装置及具有该装置的非开挖隧道掘进机
技术领域
[0001 ]本发明具体涉及一种隧道掘进机排渣装置及非开挖隧道掘进机。
【背景技术】
[0002]隧道掘进机是非开挖隧道施工的主要装备，其掘进方法是:采用直径略大于机外径的大刀盘旋转挖掘，大刀盘均布多把挖土刀具，同步“吃土”，其土渣经由土仓、通过输送机械运出至地表，此传统方法的技术特征是多刀同面、同步旋挖、强力顶推、强力旋转、土仓平衡、输送运土。
[0003]隧道掘进机是城市地铁建设和管廊施工建设中速度快、质量好、安全性能高的先进技术装备。采用隧道掘进机施工的区间隧道，可以做到对土体弱扰动，不影响地面建筑物和交通，减少地上、地下的大量拆迀。这种设备的技术开发与应用，在各国地下工程领域均具有十分广阔的前景。
[0004]现有非开挖隧道掘进装备，通常采用直径略大于个截面的大刀盘旋挖掘进，多有土仓，在整个刀盘扭动时，需要巨大的驱动矩扭力和巨大的掘进推力，令整个挖掘进过程中存在能耗大和掘进速度低等缺陷，且对不同地质工况的适应能力有限，挖掘过程中遇到硬质岩石往往需要停工爆破，影响交付工程。另外，现有非开挖隧道掘进装备需要增加土仓，导致整体排渣系统结构复杂和输送速度不高，无法适配高速非开挖隧道掘进装备。
[0005]
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种隧道掘进机排渣装置及非开挖隧道掘进机，省略土仓等相关结构，无需配置土仓，简化现有非开挖隧道掘进机的排渣系统。
[0007]本发明描述的一种隧道掘进机排渣装置，其特征在于:它包括排渣管体，排渣管体的前部设有进渣孔，排渣管体内设有导流罩，所述导流罩的内管腔与外表面相互气密隔绝，导流罩的外表面与排渣管体的内表面构成由外界输入压缩空气的压缩进气道，导流罩的内管腔为排渣气道，压缩进气道通过导流罩的前端口与排渣气道相连通，由外界输入压缩进气道的气流经导流罩的前端进入排渣气道，所述进渣孔形成负压区域，外界的渣物经进渣孔进入导流罩的前端口与压缩空气混合后由排渣气道排出。
[0008]具体进一步，所述排渣管体的前部为呈喇叭状的气渣混合管段，导流罩的前端口位于气渣混合管段内。
[0009]具体进一步，所述导流罩前部呈喇叭状。
[0010]具体进一步，所述导流罩位于气渣混合管段内。
[0011]具体进一步，所述导流罩的内管腔为由外界施加抽排气压的排渣气道。
[0012]本发明还公开了一种非开挖隧道掘进机，包括机头，其特征在于:机头内设有如上述任一技术方案所述的隧道掘进机排渣装置，所述机头上设有挖掘刀具，挖掘刀具产生的渣物经进渣孔进入导流罩前端口与压缩空气混合后，由排渣气道排出。
[0013]进一步来说，所述挖掘刀具的挖掘工作区域与进渣孔连通。
[0014]本发明的有益效果是:1、采用本结构排渣的结构方式，省略土仓等级利用土压平衡进行排渣的相关结构，简化现有非开挖隧道掘进机的排渣系统;2、能需求掘进推力小，刀盘驱动扭矩小，能耗小，掘进速度快，且对不同地质工况的适应能力强，挖掘过程中遇到硬质岩石无需停工。
[0015]
【附图说明】
[0016]图1是本发明最佳实施例的结构示意图。
[0017]图2是图1所示实施例的使用状态示意图。
[0018]图3是本发明所述的排渣装置第二种使用状态示意图。
[0019]图4是本发明所述的排渣装置第三种使用状态示意图。
[0020]以下附图标记说明。
[0021 ]机头I;排渣管体2 ；进渣孔201;压缩进气道202 ;管体203 ;导流罩204;排渣气道205。
[0022]
【具体实施方式】
[0023]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0024]如图1所示，本发明描述的一种隧道掘进机排渣装置，包括前部用于安装挖掘刀具的排渣管体2，实现将挖掘刀具与排渣管体2作为一体化结构。排渣管体2的前部设有进渣孔201，排渣管体2内设有导流罩204，导流罩204的内管腔与外表面相互气密隔绝，该气密隔绝实质是指导流罩的管壁不能存在有内外漏气的情况。导流罩204的外表面与排渣管体2的内表面构成由外界输入压缩空气的压缩进气道202，导流罩204的内管腔为排渣气道205，压缩进气道202通过导流罩204的前端口与排渣气道205相连通，由外界输入压缩进气道202的气流经导流罩204的前端进入排渣气道205，所述进渣孔201形成负压区域，挖掘刀具产生的渣物经进渣孔201进入导流罩204的前端与压缩空气混合后由排渣气道205排出，即在压缩进气道202输入高压空气，压缩空气经过导流罩204的前端时对负压区域形成强力抽吸作用，在工作时，能使土渣或碎岩石在进渣孔201(即负压区域)进入导流罩204的前端与气流混合后从前排渣气道205排出至地表上。期间，因挖掘刀具的工作区域为与隧道内环境连通的非密闭的开放气压区域，排渣的压缩空气如进入该开放气压区域，则无法形成密闭的排气出路，所以，为了克服该技术难关，本发明在排渣压缩气体通路与挖掘刀具之间设置进渣孔201，并设置导流罩204以引导压缩空气，避免压缩空气窜流到挖掘刀具的非密闭区间，形成有序、稳定的排渣通路，同时，还可使得低压区域内形成强大的抽吸力，便于土渣或碎岩石先进入进渣孔201后在与压缩空气混合，最终由排渣气道205排出。
[0025]具体进一步，所述排渣管体2的前部为呈喇叭状的气渣混合管段203，导流罩204的前端口位于气渣混合管段203内。排渣管体2的前部为呈喇叭状的气渣混合管段203，导流罩204的前端口位于气渣混合管段203内。导流罩204前部呈喇叭状。导流罩204位于气渣混合管段203内。所述导流罩204的内管腔可为由外界施加抽排气压的排渣气道205，排渣气道205的尾端设有强力抽排器，能进一步提升抽排渣物的能力。
[0026]本发明还公开了一种非开挖隧道掘进机，包括机头I，机头I内设有上述的隧道掘进机排渣装置，机头I上设有挖掘刀具，挖掘刀具的挖掘工作区域与进渣孔连通，其工作状态如图2所示，挖掘刀具产生的渣物经进渣孔201进入导流罩204前端口与压缩空气混合后，由排渣气道排出。
[0027]根据排渣管体2与挖掘刀具的安装关系，本发明所述的排渣装置还可装设在存在有土仓的挖掘机上，将本发明所述的排渣装置替换常规带土仓挖掘机的排渣系统。期间，本发明所述的排渣装置在这种挖掘机上存在有下述的两种使用状态:(I)参见图3所示，挖掘刀具安装在机头I的前端面，挖掘刀具工作产生的渣物进入挖掘机的土压仓，本发明所述的排渣装置通过进渣孔201与土压仓连通，土压仓内一般还安装有搅拌装置，将渣物搅拌将渣物扬起，使得渣物能较好的进入排渣管体2，期间，土压仓内还存在有一定的排渣气压或者为真空排渣，进一步快速促使渣物进入排渣管体2。(2)参见图4所示，挖掘刀具安装在机头I的前端面，挖掘刀具工作产生的渣物进入挖掘机的土压仓，土压仓经过排渣螺杆或者输送带将渣物送至进渣孔201，渣物通过自然挤压与进渣孔201的负压抽排作用而进入排渣管体2。
[0028]上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、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种隧道掘进机排渣装置，其特征在于:它包括排渣管体(2)，排渣管体(2)的前部设有进渣孔(201)，排渣管体(2)内设有导流罩(204)，所述导流罩(204)的内管腔与外表面相互气密隔绝，导流罩(204)的外表面与排渣管体(2)的内表面构成由外界输入压缩空气的压缩进气道(202)，导流罩(204)的内管腔为排渣气道(205)，压缩进气道(202)通过导流罩(204)的前端口与排渣气道(205)相连通，由外界输入压缩进气道(202)的气流经导流罩(204)的前端进入排渣气道(205)，所述进渣孔(201)形成负压区域，外界的渣物经进渣孔(201)进入导流罩(204)的前端口与压缩空气混合后由排渣气道(205)排出。2.根据权利要求1所述的隧道掘进机排渣装置，其特征在于:所述排渣管体(2)的前部为呈喇叭状的气渣混合管段(203)，导流罩(204)的前端口位于气渣混合管段(203)内。3.根据权利要求2所述的隧道掘进机排渣装置，其特征在于:所述导流罩(204)前部呈喇叭状。4.根据权利要求3所述的隧道掘进机排渣装置，其特征在于:所述导流罩(204)位于气渣混合管段(203)内。5.根据权利要求1至4任何一项所述的隧道掘进机排渣装置，其特征在于:所述导流罩(204)的内管腔为由外界施加抽排气压的排渣气道(205)。6.根据权利要求1至4任何一项所述的隧道掘进机排渣装置，其特征在于:所述排渣管体(2)的前部设有挖掘刀具。7.—种非开挖隧道掘进机，包括机头(1)，其特征在于:机头(I)内设有如权利要求1至6任一权利要求所述的隧道掘进机排渣装置，所述机头(I)上设有挖掘刀具，挖掘刀具产生的渣物经进渣孔(201)进入导流罩(204)前端口与压缩空气混合后，由排渣气道排出。8.根据权利要求7所述的非开挖隧道掘进机，其特征在于:所述挖掘刀具的挖掘工作区域与进渣孔连通。
【文档编号】E21D9/13GK105863666SQ201610063383
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年1月31日
【发明人】梁定辉, 梁军, 梁慧妍
【申请人】佛山市艺彩玻璃钢制品有限公司