一种渣土环保处理装置、盾构机的制作方法

1.本发明涉及掘进施工技术领域，更具体地说，涉及一种渣土环保处理装置。此外，本发明还涉及一种包括上述渣土环保处理装置的盾构机。


背景技术：

2.土压平衡盾构机采用螺旋机和皮带机进行出渣，渣土里包含泥浆、膨润土、渣土和石砾等，针对富水渣土，一方面不利于皮带机出渣，难处理，易泄露，对环境污染大；另一方面渣土里的水、膨润土和石砾不能完全分开处理，损失了再利用的价值。
3.现有技术中为了解决盾构涌浆污染和渣土再利用问题，通常在地面上配置泥浆处理系统，在隧洞内采用泥浆泵输送泥浆，在地面上用筛选大尺寸石砾，这种方法需要长距离运输物料，能耗大，且不能将膨润土回收。
4.综上所述，如何提供一种可回收膨润土的渣土环保处理装置，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明的目的是提供一种渣土环保处理装置，可以安装于盾构机内，提高盾构机的集成效果；并能够分离出膨润土，减小了膨润土对环境的污染，提高了膨润土的利用率。
6.本发明的另一目的是提供一种包括上述渣土环保处理装置的盾构机。
7.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
8.一种渣土环保处理装置，安装于盾构机内，包括：
9.螺旋输送机，其用于排出开挖仓内的渣土；
10.刮板机，设置于所述螺旋输送机的后侧，用于承接所述螺旋输送机排出的所述渣土，并将所述渣土中的颗粒物与泥浆分离；
11.第一传送机构，用于传送所述刮板机分离出的所述颗粒物和所述泥浆；
12.振动筛，接收所述传送机构所传送的所述颗粒物和所述泥浆，并分离出石料、膨润土；
13.膨润土箱，用于接收所述振动筛分离出的所述膨润土；
14.第二传送机构，设置于所述振动筛的出料端，用于将所述振动筛分离出的石料运出所述盾构机；
15.污水箱，用于收集膨润土分离过程中产生的泥水。
16.可选地，还包括设置于所述振动筛上部的旋转分离器以及用于将所述膨润土箱中的膨润土抽出至所述旋转分离器的第一膨润土泵；
17.所述旋转分离器用于从所述膨润土中分离出泥水和颗粒物，所述污水箱用于收集所述旋转分离器分离出的泥水，所述旋转分离器分离出的颗粒物排放至所述振动筛。
18.可选地，还包括第二膨润土泵，所述第二膨润土泵的一端连接所述膨润土箱，另一
端延伸至所述开挖仓，所述第二膨润土泵用于将所述膨润土箱中的膨润土抽出至所述开挖仓。
19.可选地，还包括污水泵、污水处理装置，所述污水泵用于将所述污水箱内的泥水抽出至所述污水处理装置。
20.可选地，所述污水泵的出水口与所述膨润土箱、所述振动筛、所述刮板机中的至少一者连通，以将所述污水箱内的泥水抽出至所述膨润土箱、所述振动筛、所述刮板机中的至少一者内。
21.可选地，所述第一传送机构包括泥浆收集装置、泥浆泵以及第一皮带传送组件；
22.所述泥浆收集装置设置于所述刮板机的下部，以用于收集所述刮板机所分离出的泥浆；所述泥浆泵用于将所述泥浆收集装置中的泥浆抽出至所述振动筛；
23.所述第一皮带传送组件用于将所述刮板机分离出的颗粒物传送至所述振动筛。
24.可选地，所述刮板机靠近所述振动筛的一端向上倾斜设置。
25.可选地，所述振动筛包括多级振动组件，以分离出不同规格的颗粒物。
26.一种盾构机，包括盾构机主体、位于所述盾构机主体后侧的后配套系统、连接所述盾构机主体和所述后配套系统的连接桥以及上述任一项所述的渣土环保处理装置。
27.可选地，所述螺旋输送机一端连接所述盾构机的开挖仓，另一端延伸至所述盾构机主体的后侧；所述刮板机位于所述螺旋输送机出渣口的下部，所述膨润土箱位于所述振动筛的下部；
28.所述刮板机位于所述连接桥内，所述振动筛位于所述后配套系统的中部，所述污水箱位于所述后配套系统的后侧。
29.在使用本发明提供的渣土环保处理装置的过程中，盾构机在开挖过程中，开挖仓内的渣土经螺旋输送机排出至刮板机，当渣土为富水渣土时，刮板机将渣土中的颗粒物和泥浆分离，分离后的泥浆和颗粒物经第一传送机构被运送至振动筛，振动筛将接收的泥浆和颗粒物分离出膨润土、石料，振动筛分离出的膨润土进入膨润土箱内，振动筛分离出的石料被第二传送机构运出盾构机；在分离膨润土的过程中产生的泥水被污水箱收集。
30.相比于现有技术，本发明提供的渣土环保处理装置在使用的过程中可以安装于盾构机内部，实现了渣土环保处理装置与盾构机的结合，提高了盾构机的集成效果；并且在对渣土进行分离的过程中，可以分离出膨润土，减小了膨润土对环境的污染，提高了膨润土的利用率。
31.此外，本发明还提供了一种包括上述渣土环保处理装置的盾构机。
附图说明
32.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
33.图1为本发明所提供的盾构机的具体实施例的结构示意图；
34.图2为本发明所提供的盾构机的前端的具体实施例的结构示意图；
35.图3为本发明所提供的盾构机的中端的具体实施例的结构示意图；
36.图4为本发明所提供的盾构机的后端的具体实施例的结构示意图；
37.图5为本发明所提供的渣土环保处理装置施工流程示意图。
38.图1-图5中：
39.1为盾构机主体、2为后配套系统、3为螺旋输送机、4为连接桥、5为刮板机、6为泥浆收集装置、7为第一皮带传送组件、8为振动筛、9为膨润土箱、10为旋转分离器、11为污水箱、12为第二传送机构、13为泥浆泵、14为第二膨润土泵、15为第一膨润土泵、16为污水泵、17为污水处理装置。
具体实施方式
40.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
41.本发明的核心是提供一种渣土环保处理装置，可以安装于盾构机内，提高盾构机的集成效果；并能够分离出膨润土，减小了膨润土对环境的污染，提高了膨润土的利用率。
42.本发明的另一核心是提供一种包括上述渣土环保处理装置的盾构机。
43.请参考图1-图5。
44.需要进行说明的是，本技术文件中提到的前侧为靠近盾构机开挖端的一侧，后侧为靠近盾构机尾端的一侧。
45.本具体实施例公开了一种渣土环保处理装置，安装于盾构机内，包括：
46.螺旋输送机3，其用于排出开挖仓内的渣土；
47.刮板机5，设置于螺旋输送机3的后侧，用于承接螺旋输送机3排出的渣土，并将渣土中的颗粒物与泥浆分离；
48.第一传送机构，用于传送刮板机5分离出的颗粒物和泥浆；
49.振动筛8，接收传送机构所传送的颗粒物和泥浆，并分离出石料、膨润土；
50.膨润土箱9，用于接收振动筛8分离出的膨润土；
51.第二传送机构12，设置于振动筛8的出料端，用于将振动筛8分离出的石料运出盾构机；
52.污水箱11，用于收集膨润土分离过程中产生的泥水。
53.需要进行说明的是，在使用的过程中，由于地质环境的不同，螺旋输送机3所输送的渣土可以是富水渣土，也可以是水分含量较少的渣土，具体根据实际情况确定，在此不做赘述。当螺旋输送机3所输送的渣土为富水渣土时，第一传送机构在传送的过程中，需要将泥浆与颗粒物分开传送，避免颗粒物与泥浆一起传送时出现泄漏等。
54.第一传送机构可以是皮带传送设备、管路传送设备，或者是其它传送设备，具体根据实际情况确定，在此不做赘述。
55.在使用本具体实施例提供的渣土环保处理装置的过程中，盾构机在开挖过程中，开挖仓内的渣土经螺旋输送机3排出至刮板机5，当渣土为富水渣土时，刮板机5将渣土中的颗粒物和泥浆分离，分离后的泥浆和颗粒物经第一传送机构被运送至振动筛8，振动筛8将接收的泥浆和颗粒物分离出膨润土、石料，振动筛8分离出的膨润土进入膨润土箱9内，振动
筛8分离出的石料被第二传送机构12运出盾构机；在分离膨润土的过程中产生的泥水被污水箱11收集。
56.相比于现有技术，本具体实施例提供的渣土环保处理装置在使用的过程中可以安装于盾构机内部，实现了渣土环保处理装置与盾构机的结合，提高了盾构机的集成效果；并且在对渣土进行分离的过程中，可以分离出膨润土，减小了膨润土对环境的污染，提高了膨润土的利用率。
57.在一具体实施例中，如图1、3所示，渣土环保处理装置还包括设置于振动筛8上部的旋转分离器10以及用于将膨润土箱9中的膨润土抽出至旋转分离器10的第一膨润土泵15；旋转分离器10用于从膨润土中分离出泥水和颗粒物，污水箱11用于收集旋转分离器10分离出的泥水，旋转分离器10分离出的颗粒物排放至振动筛8。
58.需要进行说明的是，通过振动筛8分离出的膨润土中含有部分泥水，因此需要通过第一膨润土泵15将膨润土抽出至旋转分离器10，通过旋转分离器10将膨润土分离为泥水和颗粒物，旋转分离器10分离出的颗粒物进入振动筛8，被振动筛8进行二次振动分离，可有效提高膨润土的分离效果，防止堵泵。
59.相比于现有技术，本具体实施例中旋转分离器10的设置使膨润土中的泥水得以分离，并将分离后的除泥水外的其它颗粒物排出至振动筛8进行二次分离，有效提高了膨润土的分离效果和分离质量。
60.在上述具体实施例的基础上，可以使渣土环保处理装置还包括第二膨润土泵14，第二膨润土泵14的一端连接膨润土箱9，另一端延伸至开挖仓，第二膨润土泵14用于将膨润土箱9中的膨润土抽出至开挖仓。
61.膨润土被抽出至开挖仓后，可以与开挖仓内的渣土混合，可以用于改良渣土的流动性，方便将开挖仓内的渣土通过螺旋输送机3排出。
62.具体的，可以使第二膨润土泵14的输出端通过管路与开挖仓连通，使第二膨润土泵14的输入端直接或通过管路与膨润土箱9连通。可以使第一膨润土泵15的输出端通过管路与旋转分离器10的进料口连通，使第一膨润土泵15的输入端直接或通过管路与膨润土箱9连通。
63.优选的，第一膨润土泵15设置于膨润土箱9的后侧，第二膨润土泵14设置于膨润土箱9的前侧。
64.在一具体实施例中，渣土环保处理装置还包括污水泵16、污水处理装置17，污水泵16用于将污水箱11内的泥水抽出至污水处理装置17；污水泵16的出水口与膨润土箱9、振动筛8、刮板机5中的至少一者连通，以将污水箱11内的泥水抽出至膨润土箱9、振动筛8、刮板机5中的至少一者内。
65.如图1、4所示，污水泵16的出水口与膨润土箱9、振动筛8、刮板机5均连通，在使用的过程中，可以通过污水泵16将污水箱11内的泥水抽出至膨润土箱9，可用于调节膨润土箱9内膨润土的浓度；通过污水泵16将污水箱11内的泥水抽出至振动筛8和刮板机5，可用于对振动筛8和刮板机5进行冲洗，防止堵塞。污水处理装置17位于污水箱11的后侧，主要用于净化污水箱11中的泥水，减小泥水对环境的污染，净化后的泥水可以再次使用，提供利用率。
66.在一具体实施例中，第一传送机构包括泥浆收集装置6、泥浆泵13以及第一皮带传送组件7；
67.泥浆收集装置6设置于刮板机5的下部，以用于收集刮板机5所分离出的泥浆；泥浆泵13用于将泥浆收集装置6中的泥浆抽出至振动筛8；
68.第一皮带传送组件7用于将刮板机5分离出的颗粒物传送至振动筛8。
69.第二传送机构12可以是第二皮带传送组件，也可以是其它满足要求的传送组件，具体根据实际情况确定。
70.在本具体实施例中，将刮板机5分离出的泥浆和颗粒物分开传送，可以有效避免泥浆在传送过程中的损失，提高传送效率。
71.在上述实施例的基础上，可以将刮板机5靠近振动筛8的一端向上倾斜设置，在分离渣土的过程中，颗粒物可以随着刮板机5向上移动至第一皮带传送机构，在重力的作用下，泥浆会向下流入泥浆收集装置6，有利于过滤泥浆，提高刮板机5的工作效率；提高了渣土环保处理装置对富水渣土的运输和处理能力，减小了泥水对皮带机、隧道和环境的污染。
72.优选的，可以将振动筛8包括多级振动组件，以分离出不同规格的颗粒物；多级振动的设计，可以分离出多种规格的石料，分离出来的石料可以进行资源再利用，减小了盾构渣土对环境的污染，提高了盾构渣土再利用的价值。振动筛8分离出来的膨润土排放至膨润土箱9中，可供盾构机再利用，降低了盾构施工污染，提高了膨润土利用率。
73.除了上述渣土环保处理装置，本发明还提供一种包括盾构机主体1、位于盾构机主体1后侧的后配套系统2、连接盾构机主体1和后配套系统2的连接桥4以及上述实施例公开的渣土环保处理装置的盾构机，该盾构机的其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。
74.如图1所示，螺旋输送机3一端连接盾构机的开挖仓，另一端延伸至盾构机主体1的后侧；刮板机5的一端位于螺旋输送机3出渣口的下部，另一端位于第一皮带传送组件7的上部，泥浆收集装置6位于刮板机5的正下方；膨润土箱9位于振动筛8的下部；
75.刮板机5位于连接桥4内，泥浆收集装置6安装于连接桥4上，振动筛8位于后配套系统2的中部，污水箱11、污水处理装置17依次安装在后配套系统2的后侧，且污水箱11、污水处理装置17均位于旋转分离器10的后侧。
76.本具体实施例中的盾构机内的渣土环保处理装置与其它结构合理布局，结构紧凑，集中度高，渣土环保处理装置的设置不影响后配套系统2中其它子系统的安装，不影响盾构机的其它功能，提高了渣土环保处理的效率。
77.在一具体实施例中，如图1-4所示，盾构机包括盾构机主体1、后配套系统2、螺旋输送机3、连接桥4、刮板机5、泥浆收集装置6、第一皮带传送组件7、振动筛8、膨润土箱9、旋转分离器10、污水箱11、第二传送机构12、泥浆泵13、第二膨润土泵14、第一膨润土泵15、污水泵16、污水处理装置17；在具体使用的过程中，如图5所示，渣土环保处理装置的施工流程如下：
78.步骤s1，控制螺旋输送机3将盾构机开挖仓内的渣土输送至刮板机5；
79.步骤s2，控制刮板机5对渣土里的泥浆进行分离，分离出泥浆和颗粒物，且分离出的泥浆排放至泥浆收集装置6，分离出的颗粒物排出至第一皮带传送组件7；
80.步骤s3，控制泥浆泵13将泥浆收集装置6内的泥浆传送至振动筛8，控制第一皮带传送组件7将颗粒物传送至振动筛8；
81.步骤s4，控制振动筛8将接收到的颗粒物和泥浆分离出石料、膨润土，控制分离出
的膨润土排出至膨润土箱9，控制第二传送机构12将分离出的石料运出盾构机；
82.步骤s5，控制第一膨润土泵15将膨润土箱9内的膨润土抽出至旋转分离器10，控制第二膨润土泵14将膨润土箱9内的膨润土抽出至开挖仓；
83.步骤s6，控制旋转分离器10将膨润土分离出泥水和颗粒物；控制颗粒物排出至振动筛8，并返回第四步同时进入下一步；
84.步骤s7，控制污水箱11收集旋转分离器10分离出的泥水；
85.步骤s8，控制污水出来装置对污水箱11内的泥水净化处理；
86.步骤s9，控制污水泵16将污水箱11内的泥水抽出至膨润土箱9、刮板机5和振动筛8。
87.当然，根据渣土质量的不同，还可以是其它的施工流程，具体根据实际情况确定，在此不做赘述。
88.本技术文件中提到的第一皮带传送组件7和第二皮带传送组件，第一膨润土泵15和第二膨润土泵14，第一传送机构和第二传送机构12中的“第一”、“第二”仅仅是为了区分位置的不同，并没有先后顺序之分。
89.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。本发明所提供的所有实施例的任意组合方式均在此发明的保护范围内，在此不做赘述。
90.以上对本发明所提供的渣土环保处理装置、盾构机进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。