[发明专利]一种泥水平衡盾构机、排渣装置、排渣方法

说明书

本发明公开了一种泥水平衡盾构机、排渣装置、排渣方法，排渣装置包括：气垫舱、进浆管道、冲洗管道和排浆管道，气垫舱设置有泥浆门；气垫舱内的下部位置转动设置有用于搅拌并扰动气垫舱底部的渣浆的搅拌组件，气垫舱的底部设置有对渣块进行破碎和导流的辊式破碎组件；搅拌组件的转动轴线垂直于气垫舱内渣浆的深度方向。本发明提供的排渣装置中设置有搅拌组件和辊式破碎组件，在搅拌组件转动的过程中，会对渣浆进行向上的提升，提高渣浆的流动性，可以有效避免集渣现象的发生，提高排渣效率；另外，辊式破碎组件设置于气垫舱的底部，可以对渣浆中的渣块进行破碎导向，避免渣块堵塞后续的管道，进一步提高排渣效率。

技术领域

本发明涉及盾构机技术领域，更具体地说，涉及一种排渣装置。此外，本发明还涉及一种包括上述排渣装置的泥水平衡盾构机，以及一种应用于上述排渣装置的排渣方法。

背景技术

泥水平衡盾构机已被广泛应用于大直径城际铁路、穿江过河等隧道工程施工中，由于其采用泥浆泵与管道等泵送排渣放置，使其对渣浆流动性和渣块粒径均有较高要求，特别是在含有卵石、圆砾等较大渣块且具有粘性的特殊复合地层中，高效可靠的排渣方式显得尤为重要。

为匹配出渣要求，目前传统的直排排渣形式设置有采石箱或管路破碎机，但是单一的排渣方式难以实现间控和直控之间的快速切换，盾构效率较低。

间排排渣形式在搅拌器后设置格栅板或在碎石机后设格栅板；搅拌器后设置格栅板，无法对较大渣块进行破碎，较易堵塞格栅孔和管泵，影响排渣效率；碎石机后设置格栅板，虽然碎石机可破碎大粒径渣块，但摆动频率过低，无法对开挖舱底部渣浆很好的进行搅拌扰动，容易发生集渣情况，影响排渣效率。

综上所述，如何提高排渣装置的排渣效率，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种排渣装置，设置有搅拌组件和辊式破碎组件，在使用的过程中，由于搅拌组件的转动轴线垂直于气垫舱内渣浆的深度方向，因此在搅拌组件转动的过程中，会带动渣浆向上搅动，提高渣浆的流动性，避免出现集渣现象，提高排渣效率；另外，辊式破碎组件设置于气垫舱的底部，可以对渣浆中的渣块进行破碎，规避后续渣块堵塞管道的风险，进一步提高排渣效率。

本发明的另一目的是提供一种应用于上述排渣装置的排渣方法，以及一种包括上述排渣装置的泥水平衡盾构机。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种排渣装置，包括：气垫舱、进浆管道、冲洗管道和排浆管道，所述气垫舱设置有泥浆门；

所述气垫舱内的下部位置转动设置有用于搅拌并扰动所述气垫舱底部的渣浆的搅拌组件，所述气垫舱的底部设置有对渣块进行破碎和导流的辊式破碎组件；

所述搅拌组件的转动轴线垂直于所述气垫舱内渣浆的深度方向。

优选的，所述搅拌组件包括左搅拌器和右搅拌器，且所述左搅拌器和所述右搅拌器关于盾构机的竖直中轴面对称设置。

优选的，所述左搅拌器和所述右搅拌器均包括转动轴和呈辐射状设置于所述转动轴外周侧面的搅拌扇叶，所述搅拌扇叶设置有将所述渣浆向上搅动的折弯部。

优选的，所述辊式破碎组件包括箱体座、破碎辊以及驱动所述破碎辊转动的驱动组件，所述箱体座设置有用于安装所述破碎辊的安装孔，所述破碎辊的数量为两根，且两根所述破碎辊均呈竖向设置。

优选的，所述箱体座设置有与所述排浆管道连通的主排浆管口、左右冲洗管口以及后部冲洗管口，所述左右冲洗管口和所述后部冲洗管口均与所述冲洗管道连通。

优选的，所述排浆管道包括主排浆管道和直排浆管道，所述主排浆管道设置有用于控制其开闭的主闸阀，所述直排浆管道设置有用于控制其开闭的直排闸阀；