[发明专利]一种掘进机出渣系统及掘进机设备

说明书

本发明公开了一种掘进机出渣系统，包括渣土输送管路、渣土泵与气源装置，渣土泵通过渣土输送管路与掘进机的螺旋机出口对接，渣土输送管路的出口端直通隧道外，气源装置与渣土输送管路的入口段管道段接通，用于向渣土输送管路内输送高压空气包裹管路内渣土。在渣土输送管路的入口段设置气源装置，通过在渣土输送过程中，向渣土管路内通入高压空气在输送管路与渣土之间形成空气膜，以此包裹渣土，形成“渣土包”，其在向外输送的过程中悬浮于管内，降低运送中的摩擦阻力，因此降低了输送渣土所需输送压力，相应降低了泵装置的能耗，同时也降低了对管路相关设备的压力指标要求，降低了设备成本。本发明还公开了一种掘进机设备。

技术领域

本发明涉及掘进机技术领域，更具体地说，涉及一种掘进机出渣系统，还涉及一种掘进机设备。

背景技术

掘进机是地铁隧道施工中最常用的设备。掘进机掘进时，需要控制地面沉降，尤其在穿越地面有房屋、公路、铁路等地段时，地面沉降控制极为重要。举例来说土压掘进是以控制出渣来控制开挖仓土压，防止开挖仓压力波动过大，进而控制地面沉降。

另外，掘进出渣是掘进施工物流运输的重要环节，出渣效率很大程度上影响了掘进的施工效率。渣土掉落、螺旋机喷涌也是掘进施工中经常遇到的问题。渣土掉落会影响隧道内的环境，必须经常要人工清理。螺旋机喷涌是土压掘进穿越富水地层时极易出现的难题，容易使掌子面失稳，造成地面沉降或坍塌，有巨大的危害。

目前现有技术中通常采用传送带配合渣土车的设计向隧道外输送渣土，该设计对渣土车在隧道内的工作环境形成较大的挑战，且相对低效，并且运送过程中易掉落渣土，且无法解决螺旋机喷涌的风险；也有采用管路辅助输送泵的设计进行渣土输送，但是该设计由于渣土本身流动性差，会使得管路内压力大，运输能耗过高，且相对的所采用的管路设备对压力的要求也较高，所以产生较高的设备成本。

综上所述，如何有效地解决掘进机出渣输送成本高效率低等的技术问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的第一个目的在于提供一种掘进机出渣系统，该掘进机出渣系统的结构设计可以有效地解决掘进机出渣输送成本高效率低等的技术问题，本发明的第二个目的是提供一种包括上述掘进机出渣系统的掘进机设备。

为了达到上述第一个目的，本发明提供如下技术方案：

一种掘进机出渣系统，包括渣土输送管路、渣土泵与气源装置，所述渣土泵通过所述渣土输送管路与掘进机的螺旋机出口对接，渣土输送管路的出口端直通隧道外，所述气源装置与所述渣土输送管路的入口段管道段接通，用于向渣土输送管路内输送高压空气包裹管路内渣土。

优选的，上述掘进机出渣系统中，所述掘进机出渣系统还包括润滑注入装置，所述润滑注入装置包括与所述渣土输送管路的入口段管道段连通的润滑剂罐以及润滑剂输出泵。

优选的，上述掘进机出渣系统中，所述气源装置包括空压机及气罐，所述空压机及气罐与所述渣土输送管路之间设置有气源控制阀。

优选的，上述掘进机出渣系统中，所述掘进机出渣系统还包括主控装置，所述渣土输送管路内设置有用于检测管路压力的压力传感器，所述主控装置与所述压力传感器及气源控制阀连通，用于当检测到渣土输送管路内压力超过阈值后向管路内通入压缩空气。

优选的，上述掘进机出渣系统中，与所述气源装置间隔预设距离、所述渣土输送管路还连接有气源补充装置，用于向管路内补充空气弥补消耗，所述气源补充装置也包括空压机及气罐。

优选的，上述掘进机出渣系统中，所述渣土输送管路连接有用于伸缩延伸管路长度的管路延伸装置。

优选的，上述掘进机出渣系统中，所述渣土输送管路上还连接有中继泵站，用于在管路达到预设运送距离后，向管路内补充损失的输送压力，所述中继泵站包括第二渣土泵。