本技術(shù)涉及一種排土裝置，具體涉及一種適用于豎直向上掘進(jìn)頂升的排土裝置，屬于建筑施工。

背景技術(shù)：

1、豎井在隧道施工或水利工程建設(shè)中起到了重要的作用。例如，在隧道施工中，豎井可以作為通風(fēng)口，將新鮮空氣引入隧道內(nèi)部，同時(shí)將有害氣體排出，保障工人的安全并提高工作效率。在水利工程建設(shè)中，豎井可以作為輸水通道或排水通道，解決地表無(wú)法開渠的問(wèn)題，并減少水在輸送過(guò)程中的蒸發(fā)和滲漏。

2、開挖豎井的意義在于為工人提供安全便捷的通道、促進(jìn)排水和通風(fēng)、以及滿足特殊工程的需求。這些豎井的建設(shè)不僅提高了工作效率，也確保了工程的安全和質(zhì)量。但是，管井的豎向掘進(jìn)涉及復(fù)雜的傳動(dòng)系統(tǒng)、密封結(jié)構(gòu)、排土方式、土壓控制等問(wèn)題。

3、相比于水平掘進(jìn)，當(dāng)采用豎向從下向上掘進(jìn)頂升，土體的重力方向與排土方向相同，會(huì)對(duì)頂部的土壓控制、排土的穩(wěn)定性造成困難，因此需要設(shè)計(jì)一種能夠適用于豎直向上掘進(jìn)系統(tǒng)的排土裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本實(shí)用新型提供一種適用于豎直向上掘進(jìn)頂升的排土裝置，能夠靈活控制排土量和排土速率，保證排土穩(wěn)定性。

2、本實(shí)用新型的技術(shù)方案為：適用于豎直向上掘進(jìn)頂升的排土裝置，包括：土倉(cāng)、頂部排土管、底部排土管、上螺旋輸送機(jī)、下螺旋輸送機(jī)、第一柔性?shī)A管閥和第二柔性?shī)A管閥；

3、所述土倉(cāng)用于存放刀盤轉(zhuǎn)動(dòng)切削的土體；

4、所述土倉(cāng)通過(guò)頂部排土管與第一柔性?shī)A管閥同軸相連；

5、所述第一柔性?shī)A管閥通過(guò)中部排土管與第二柔性?shī)A管閥同軸相連，所述第二柔性?shī)A管閥與底部排土管同軸相連；所述第一柔性?shī)A管閥和第二柔性?shī)A管閥張開量可調(diào)；

6、所述上螺旋輸送機(jī)同軸設(shè)置在土倉(cāng)和頂部排土管內(nèi)；

7、所述下螺旋輸送機(jī)同軸設(shè)置在底部排土管內(nèi)；

8、所述下螺旋輸送機(jī)的傳動(dòng)軸與上螺旋輸送機(jī)的傳動(dòng)軸通過(guò)排土管傳動(dòng)軸同軸相連。

9、作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方式，所述第一柔性?shī)A管閥為雙層結(jié)構(gòu)，包括外層的鋼套管和內(nèi)層的橡膠圈；所述鋼套管和橡膠圈同軸設(shè)置，且兩者之間有間隔，形成環(huán)形加壓空間；

10、所述第一柔性?shī)A管閥鋼套管的軸向兩端分別設(shè)置有作為對(duì)外連接接口的連接法蘭；

11、所述第二柔性?shī)A管閥與所述第一柔性?shī)A管閥結(jié)構(gòu)相同。

12、作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方式，還包括壓力控制單元；

13、所述第一柔性?shī)A管閥的環(huán)形加壓空間通過(guò)第一壓力控制管路與壓力控制單元相連；

14、所述第二柔性?shī)A管閥的環(huán)形加壓空間通過(guò)第二壓力控制管路與壓力控制單元相連。

15、作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方式，所述土倉(cāng)內(nèi)安裝有土壓計(jì)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)作業(yè)過(guò)程中的土倉(cāng)土壓變化，所述土壓計(jì)與壓力控制單元電連接。

16、作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方式，所述底部排土管由若干個(gè)排土管節(jié)軸向依次密封對(duì)接后形成。

17、作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方式，所述排土管傳動(dòng)軸以及下螺旋輸送機(jī)傳動(dòng)軸的直徑小于上螺旋輸送機(jī)傳動(dòng)軸的直徑。

18、作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方式，所述排土管傳動(dòng)軸外部同軸套裝有套筒，所述套筒不隨排土管傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。

19、作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方式，所述刀盤位于土倉(cāng)上方，且與所述土倉(cāng)上端面有間隔。

20、作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方式，所述上螺旋輸送機(jī)的傳動(dòng)軸伸出土倉(cāng)與所述刀盤相連。

21、有益效果：

22、(1)本實(shí)用新型的排土裝置設(shè)置有兩道張開量可調(diào)的柔性?shī)A管閥，通過(guò)改變?nèi)嵝詩(shī)A管閥的張開量，能夠改變?nèi)嵝詩(shī)A管閥內(nèi)的可排土面積，進(jìn)而使該排土裝置能夠根據(jù)不同的土體靈活控制排土量和排土速率，保證豎直向上掘進(jìn)頂升過(guò)程中的土壓穩(wěn)定，能夠解決自下而上掘進(jìn)頂升過(guò)程中排土和土壓控制難題，保證了豎直向上掘進(jìn)頂升作業(yè)的安全高效。

23、(2)本實(shí)用新型的排土裝置中的兩道柔性?shī)A管閥采用加壓的方式改變張開量，控制方式簡(jiǎn)單。

24、(3)本實(shí)用新型的排土裝置中，土倉(cāng)內(nèi)安裝有土壓計(jì)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)作業(yè)過(guò)程中的土倉(cāng)土壓變化，并發(fā)送給壓力控制單元；由此壓力控制單元能夠根據(jù)土倉(cāng)內(nèi)的土壓變化結(jié)合所需的排土速率分別控制兩道夾管閥的張開量，進(jìn)而有效控制排土壓力和排土速率。

25、(4)本實(shí)用新型的排土裝置中，刀盤、上螺旋輸送機(jī)的傳動(dòng)軸以及下螺旋輸送機(jī)的傳動(dòng)軸同軸相連，由此能夠通過(guò)一套動(dòng)力單元實(shí)現(xiàn)上下螺旋輸送機(jī)以及刀盤的同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)。

26、(5)本實(shí)用新型的排土裝置中，底部排土管采用分段拼接式，能夠根據(jù)豎向頂升掘進(jìn)高度的不斷增加排土管節(jié)。

技術(shù)特征：

1.適用于豎直向上掘進(jìn)頂升的排土裝置，其特征在于：包括：土倉(cāng)（2）、頂部排土管（3）、底部排土管、上螺旋輸送機(jī)（4）、下螺旋輸送機(jī)（9）、第一柔性?shī)A管閥（6）和第二柔性?shī)A管閥（14）；

2.如權(quán)利要求1所述的適用于豎直向上掘進(jìn)頂升的排土裝置，其特征在于，所述第一柔性?shī)A管閥（6）為雙層結(jié)構(gòu)，包括外層的鋼套管和內(nèi)層的橡膠圈；所述鋼套管和橡膠圈同軸設(shè)置，且兩者之間有間隔，形成環(huán)形加壓空間；

3.如權(quán)利要求2所述的適用于豎直向上掘進(jìn)頂升的排土裝置，其特征在于，還包括壓力控制單元（13）；

4.如權(quán)利要求3所述的適用于豎直向上掘進(jìn)頂升的排土裝置，其特征在于，所述土倉(cāng)（2）內(nèi)安裝有土壓計(jì)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)作業(yè)過(guò)程中的土倉(cāng)（2）土壓變化，所述土壓計(jì)與壓力控制單元（13）電連接。

5.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的適用于豎直向上掘進(jìn)頂升的排土裝置，其特征在于，所述底部排土管由若干個(gè)排土管節(jié)軸向依次密封對(duì)接后形成。

6.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的適用于豎直向上掘進(jìn)頂升的排土裝置，其特征在于，所述排土管傳動(dòng)軸（7）以及下螺旋輸送機(jī)（9）傳動(dòng)軸的直徑小于上螺旋輸送機(jī)（4）傳動(dòng)軸的直徑。

7.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的適用于豎直向上掘進(jìn)頂升的排土裝置，其特征在于，所述排土管傳動(dòng)軸（7）外部同軸套裝有套筒，所述套筒不隨排土管傳動(dòng)軸（7）轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。

8.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的適用于豎直向上掘進(jìn)頂升的排土裝置，其特征在于，所述刀盤（1）位于土倉(cāng)（2）上方，且與所述土倉(cāng)（2）上端面有間隔。

9.如權(quán)利要求8所述的適用于豎直向上掘進(jìn)頂升的排土裝置，其特征在于，所述上螺旋輸送機(jī)（4）的傳動(dòng)軸伸出土倉(cāng)（2）與所述刀盤（1）相連。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)提供一種適用于豎直向上掘進(jìn)頂升的排土裝置，能夠靈活控制排土量和排土速率，保證排土穩(wěn)定性。該排土裝置包括：土倉(cāng)、頂部排土管、底部排土管、上螺旋輸送機(jī)、下螺旋輸送機(jī)、第一柔性?shī)A管閥和第二柔性?shī)A管閥；所述土倉(cāng)用于存放刀盤轉(zhuǎn)動(dòng)切削的土體；所述土倉(cāng)通過(guò)頂部排土管與第一柔性?shī)A管閥同軸相連；所述第一柔性?shī)A管閥通過(guò)中部排土管與第二柔性?shī)A管閥同軸相連，所述第二柔性?shī)A管閥與底部排土管同軸相連；所述第一柔性?shī)A管閥和第二柔性?shī)A管閥張開量可調(diào)；所述上螺旋輸送機(jī)同軸設(shè)置在土倉(cāng)和頂部排土管內(nèi)；所述下螺旋輸送機(jī)同軸設(shè)置在底部排土管內(nèi)；所述下螺旋輸送機(jī)的傳動(dòng)軸與上螺旋輸送機(jī)的傳動(dòng)軸通過(guò)排土管傳動(dòng)軸同軸相連。

技術(shù)研發(fā)人員：肖蘭,吳應(yīng)祥,趙金龍,樊成飛,劉子業(yè),林凡通
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)人民解放軍軍事科學(xué)院國(guó)防工程研究院
技術(shù)研發(fā)日：20240529
技術(shù)公布日：2024/12/30