盾构渣土筛分方法

427 编辑：中冶有色技术网来源：中铁环境科技工程有限公司

2023-12-06 11:36:52

权利要求书： 1.一种盾构渣土筛分方法，其特征在于，所述方法包括使用一种盾构渣土筛分机，所述盾构渣土筛分机包括无轴滚筒筛洗渣装置、水箱(14)、高压水泵(15)和进渣料斗(16)，所述无轴滚筒筛洗渣装置包括固定支架(1)、滚筒筛(2)、支撑轮(3)、驱动机构和高压冲水机构；

所述滚筒筛(2)通过设于其下方的至少两组支撑轮(3)置于固定支架(1)上，且至少一个支撑轮(3)连接有所述驱动机构，所述驱动机构通过与其连接的支撑轮(3)与所述滚筒筛产生摩擦力而带动滚筒筛(2)旋转；所述高压冲水机构包括高压集水管(4)和两个集水管支架(5)，所述高压集水管轴向贯穿所述滚筒筛设置，所述高压集水管位于所述滚筒筛内部的管段设有沿滚筒筛轴向分布的若干个喷水口，两所述集水管支架设置于所述固定支架上且分别位于所述滚筒筛的两端，两所述集水管支架与所述高压集水管的两端转动连接；所述高压集水管一端的外周面上固定有导轨(6)，所述导轨上开设有沿所述高压集水管径向设置的滑动槽(6.1)，所述导轨(6)的上端与所述高压集水管(4)通过螺栓夹紧固定，所述滑动槽(6.1)为设置于所述导轨上的长条孔；所述滚筒筛中还设置有内齿轮(7)和小齿轮(8)，所述内齿轮固定设置在所述滚筒筛一端的内壁圆周上，所述小齿轮转动安装于小齿轮轴(9)的端部并与所述内齿轮相互啮合，所述小齿轮(8)设置在所述内齿轮(7)的径向内侧，所述小齿轮轴(9)固定设置于与小齿轮(8)靠近的集水管支架(5)上且小齿轮轴(9)的轴向线与滚筒筛(2)的轴向线平行，所述小齿轮上设置有限位滚动销(10)，所述限位滚动销设置于所述滑动槽内并能在所述滑动槽内往复滑动；所述水箱(14)通过低压管(17)与所述高压水泵(15)相连，所述高压水泵(15)通过高压软管(18)和高压接头(19)与所述高压集水管(4)相连，所述进渣料斗(16)设置在所述滚筒筛(2)的进料口一侧；

所述盾构渣土进行筛分时，所述水箱(14)和高压水泵(15)为所述高压集水管(4)提供高压冲洗用水，所述盾构渣土从进渣料斗(16)送入所述滚筒筛(2)中，所述驱动机构为滚筒筛(2)的旋转提供动力，且驱动机构通过支撑轮(3)带动所述滚筒筛旋转，固定设置在所述滚筒筛一端内壁上的所述内齿轮在旋转力的作用下转动，带动小齿轮(8)以及限位滚动销(10)绕小齿轮轴(9)旋转，且限位滚动销(10)于滑动槽(6.1)中做往复运动，所述小齿轮(8)和限位滚动销(10)的旋转摆动带动所述导轨(6)和高压集水管在一定的范围内做旋转摆动；从而使安装在高压集水管喷水口上的喷嘴对盾构渣土进行摆动扫射清洗，清洗后的泥沙水通过筛网流入泥水收集槽。

2.根据权利要求1所述的盾构渣土筛分方法，其特征在于，所述滚筒筛的两端下方各设有一组支撑轮(3)，每组所述支撑轮均包括位于滚筒筛(2)两侧的两个支撑轮(3)，且至少一组所述支撑轮中的两个支撑轮(3)均连接有驱动机构，所述驱动机构驱动支撑轮(3)的运转方向一致。

3.根据权利要求1所述的盾构渣土筛分方法，其特征在于，所述滚筒筛的外壁圆周设置有用于限制所述滚筒筛(2)轴向移动的两个限位挡圈(2.3)，两所述限位挡圈(2.3)的轴向外端各设有一个与所述支撑轮(3)相配合的耐磨圈(2.4)。

4.根据权利要求1所述的盾构渣土筛分方法，其特征在于，所述高压集水管(4)设置于所述滚筒筛(2)的轴向中心位置，所述小齿轮轴(9)设置于所述高压集水管(4)的正下方。

5.根据权利要求1所述的盾构渣土筛分方法，其特征在于，每个所述喷水口上对应设置一个高压扇形喷嘴(12)；所述限位滚动销(10)通过螺栓连接固定设置在小齿轮上。

6.根据权利要求1所述的盾构渣土筛分方法，其特征在于，所述固定支架(1)上设有多个支撑轮座，所述支撑轮(3)转动设置在所述支撑轮座上。

7.根据权利要求1所述的盾构渣土筛分方法，其特征在于，所述驱动机构包括电动机(13)和减速机，所述电动机的旋转轴上设有所述减速机，所述减速机的旋转轴与所述支撑轮连接。

8.根据权利要求1～7中任意一项所述的盾构渣土筛分方法，其特征在于，当所述小齿轮位于所述高压集水管(4)的正下方时，所述喷水口设置在高压集水管管壁的下部位置。

9.根据权利要求1～7中任意一项所述的盾构渣土筛分方法，其特征在于，所述滚筒筛内部的高压集水管管段上，所述喷水口均匀分布。

说明书：一种盾构渣土筛分方法技术领域[0001] 本发明涉及盾构工程渣土的处理设备技术领域，特别地，涉及一种盾构渣土筛分方法。

背景技术[0002] 目前国内在地铁施工上主要选择盾构法，盾构机在掘进时产生大量盾构渣土，对城市生态环境造成较大的不利影响，因此渣土的回收再生利用成为目前我国渣土应用研究

领域的重要方向。

[0003] 盾构渣土前期筛分一般采用滚筒筛机对杂物、大石块、粘土团的分离，例如实用新型专利201520478863.X公开了一种新型滚筒筛机，包括机架、滚筒筛、传动机构、喷水装置，

传动机构包括减速器、转轴、齿轮或链轮、大齿轮或大链轮，大齿轮或大链轮安装在滚筒筛

一端，减速器连接转轴带动齿轮或链轮，齿轮或链轮驱动大齿轮或大链轮带动滚筒转动；喷

水装置包括进水管、喷水管，喷水管安装在滚筒筛中心，由辐条支撑；喷水管不随滚筒筛转

动，喷水管沿腹面设有喷水口，喷水口于轴向呈向下扇形喷水。该滚筒筛机中喷淋装置都是

固定安装，喷嘴只能在固定方向进行清洗，且都是低压喷淋，采用该滚筒筛机对盾构渣土进

行前期筛分工艺，筛分效率低，分离出来的杂物、大石块、粘土团上还存有部分泥砂，分离效

果不理想，砂石再生利用率低。

发明内容[0004] 本发明的目的在于提供一种盾构渣土筛分方法，以解决背景技术中提出的盾构渣土中的杂物、大石块、粘土团的前期分离效率低的问题。

[0005] 为实现上述目的，本发明提供了一种盾构渣土筛分方法，所述方法包括使用一种盾构渣土筛分机，所述盾构渣土筛分机包括无轴滚筒筛洗渣装置、水箱、高压水泵和进渣料

斗，所述无轴滚筒筛洗渣装置包括固定支架、滚筒筛、支撑轮、驱动机构和高压冲水机构；所

述滚筒筛通过设于其下方的至少两组支撑轮置于固定支架上，且至少一个支撑轮连接有所

述驱动机构，所述驱动机构通过与其连接的支撑轮与所述滚筒筛产生摩擦力而带动滚筒筛

旋转；所述高压冲水机构包括高压集水管和两个集水管支架，所述高压集水管轴向贯穿所

述滚筒筛设置，所述高压集水管位于所述滚筒筛内部的管段设有沿滚筒筛轴向分布的若干

个喷水口，两所述集水管支架设置于所述固定支架上且分别位于所述滚筒筛的两端，两所

述集水管支架与所述高压集水管的两端转动连接；所述高压集水管一端的外周面上固定有

导轨，所述导轨上开设有沿所述高压集水管径向设置的滑动槽；所述滚筒筛中还设置有内

齿轮和小齿轮，所述内齿轮固定设置在所述滚筒筛一端的内壁圆周上，所述小齿轮转动安

装于小齿轮轴的端部并与所述内齿轮相互啮合，所述小齿轮设置在所述内齿轮的径向内

侧，所述小齿轮轴固定设置于与小齿轮靠近的集水管支架上且小齿轮轴的轴向线与滚筒筛

的轴向线平行，所述小齿轮上设置有限位滚动销，所述限位滚动销设置于所述滑动槽内并

能在所述滑动槽内往复滑动；所述水箱通过低压管与所述高压水泵相连，所述高压水泵通

过高压软管和高压接头与所述高压集水管相连，所述进渣料斗设置在所述滚筒筛的进料口

一侧；

[0006] 所述盾构渣土进行筛分时，所述水箱和高压水泵为所述高压集水管提供高压冲洗用水，所述盾构渣土从进渣料斗送入所述滚筒筛中，所述驱动机构为滚筒筛的旋转提供动

力，且驱动机构通过支撑轮带动所述滚筒筛旋转，固定设置在所述滚筒筛一端内壁上的所

述内齿轮在旋转力的作用下转动，带动小齿轮以及限位滚动销绕小齿轮轴旋转，且限位滚

动销于滑动槽中做往复运动，所述小齿轮和限位滚动销的旋转摆动带动所述导轨和高压集

水管在一定的范围内做旋转摆动；从而使安装在高压集水管喷水口上的喷嘴对盾构渣土进

行摆动扫射清洗，清洗后的泥沙水通过筛网流入泥水收集槽。

[0007] 进一步的，所述滚筒筛的两端下方各设有一组支撑轮，每组所述支撑轮均包括位于滚筒筛两侧的两个支撑轮，且至少一组所述支撑轮中的两个支撑轮均连接有驱动机构，

所述驱动机构驱动支撑轮的运转方向一致。

[0008] 进一步的，所述滚筒筛的外壁圆周设置有用于限制所述滚筒筛轴向移动的两个限位挡圈，两所述限位挡圈的轴向外端各设有一个与所述支撑轮相配合的耐磨圈。

[0009] 进一步的，所述高压集水管设置于所述滚筒筛的轴向中心位置，所述小齿轮轴设置于所述高压集水管的正下方。

[0010] 进一步的，所述导轨的上端与所述高压集水管通过螺栓夹紧固定，所述滑动槽为设置于所述导轨上的长条孔。

[0011] 进一步的，每个所述喷水口上对应设置一个高压扇形喷嘴；所述限位滚动销通过螺栓连接固定设置在小齿轮上。

[0012] 进一步的，所述固定支架上设有多个支撑轮座，所述支撑轮转动设置在所述支撑轮座上。

[0013] 进一步的，所述驱动机构包括电动机和减速机，所述电动机的旋转轴上设有所述减速机，所述减速机的旋转轴与所述支撑轮连接。

[0014] 进一步的，当所述小齿轮位于所述高压集水管的正下方时，所述喷水口设置在高压集水管管壁的下部位置。

[0015] 进一步的，所述滚筒筛内部的高压集水管管段上，所述喷水口均匀分布。[0016] 相比于现有技术，本发明具有以下有益效果：[0017] 本发明的一种盾构渣土筛分方法，该方法包括使用一种盾构渣土筛分机，所述盾构渣土筛分机包括无轴滚筒筛洗渣装置、水箱、高压水泵、进渣料斗、内齿轮和小齿轮，盾构

渣土进行筛分时，水箱和高压水泵为高压集水管提供高压冲洗用水，盾构渣土从进渣料斗

送入滚筒筛中，驱动机构为滚筒筛的旋转提供动力，驱动机构通过与其连接的支撑轮带动

滚筒筛旋转，内齿轮在旋转力的作用下带动小齿轮和限位滚动销绕小齿轮轴旋转，且限位

滚动销于滑动槽中做往复运动，小齿轮和限位滚动销的旋转带动导轨和高压集水管在一定

范围内做旋转摆动。本发明的盾构渣土筛分方法，通过对高压集水管进行摆动以使高压集

水管喷水口上的喷嘴对盾构渣土进行摆动扫射清洗，分离出来的杂物、大石块不粘粘土团，

分离效果好；有效解决了盾构渣土前期筛分效率低的问题。

[0018] 除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明[0019] 构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

[0020] 图1是本发明方法所使用的盾构渣土筛分机的结构示意图；[0021] 图2是本发明中无轴滚筒筛洗渣装置的结构示意图；[0022] 图3是图2中A处放大结构示意图；[0023] 其中，1?固定支架，2?滚筒筛，2.1?进料口，2.2?出料口，2.3?限位挡圈，2.4?耐磨圈，3?支撑轮，4?高压集水管，5?集水管支架，6?导轨，6.1?滑动槽，7?内齿轮，8?小齿轮，9?

小齿轮轴，10?限位滚动销，11?泥水收集槽，12?高压扇形喷嘴，13?电动机，14?水箱，15?高

压水泵，16?进渣料斗，17?低压管，18?高压软管，19?高压接头。

具体实施方式[0024] 以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

[0025] 为了表达方便，图1至图3中均对滚筒筛2作了局部剖以示出其内部结构。[0026] 一种盾构渣土筛分方法，该方法包括使用如图1所示的一种盾构渣土筛分机，包括无轴滚筒筛洗渣装置、水箱14、高压水泵15和进渣料斗16，具体结构如下：

[0027] 无轴滚筒筛洗渣装置包括固定支架1、滚筒筛2、支撑轮3、驱动机构和高压冲水机构，固定支架1由两个对称设置的单元支架构成，每个单元支架上各设有两个支撑轮座。滚

筒筛2通过支撑轮3置于固定支架1上，优选滚筒筛的两端下方各设有一组支撑轮，该两组支

撑轮分别设置在两个单元支架上，每组支撑轮均包括位于滚筒筛两侧的两个支撑轮，支撑

轮转动设置在相应的支撑轮座上，且所有支撑轮的外径和水平高度相同。滚筒筛为圆筒状

结构，其一端设有进料口2.1、另一端设有出料口2.2，滚筒筛的底部设有泥水收集槽11，泥

水收集槽位于两个单元支架之间。至少一个支撑轮3均连接有驱动机构，优选靠近出料口一

端的两个支撑轮分别连接有一个驱动机构，该两驱动机构的运转方向一致。该结构中，驱动

机构通过与其连接的支撑轮与滚筒筛产生摩擦力而带动滚筒筛旋转。同时，未连接有驱动

机构的支撑轮也随滚筒筛一起转动。该结构设置中，驱动机构的数量可以根据实际情况设

置，只要满足支撑轮与滚筒筛的摩擦力大于驱动力；支撑轮可以为橡胶轮。

[0028] 结合图2和图3所示，高压冲水机构包括高压集水管4和两个集水管支架5，高压集水管轴向贯穿滚筒筛设置，高压集水管位于滚筒筛内部的管段设有沿滚筒筛轴向分布的若

干个喷水口；优选高压集水管设置于滚筒筛的轴向中心位置，每个喷水口上对应设置一个

高压扇形喷嘴12。两个集水管支架分别设置于两个单元支架上且于滚筒筛的两端，高压集

水管的两端与两集水管支架转动连接。高压集水管一端的外周面上固定有导轨6，导轨上开

设有沿滚筒筛径向设置的滑动槽6.1。该结构设置中，优选喷水口均匀分布在滚筒筛内部的

高压集水管管段上。

[0029] 滚筒筛中设置有内齿轮7和小齿轮8，内齿轮固定设置在滚筒筛一端的内壁圆周上，小齿轮转动安装于小齿轮轴9的端部并与内齿轮相互啮合，小齿轮8设置在内齿轮7的径

向内侧，小齿轮轴9固定设置于与小齿轮8靠近的集水管支架5上且小齿轮轴9的轴向线与滚

筒筛2的轴向线平行，小齿轮上设置有限位滚动销10，限位滚动销设置于滑动槽内并能在滑

动槽内往复滑动。当驱动机构通过支撑轮3带动滚筒筛旋转时，固定设置在滚筒筛一端内壁

上的内齿轮在旋转力的作用下转动，带动小齿轮8以及限位滚动销10绕小齿轮轴9旋转，且

限位滚动销10于滑动槽6.1中做往复运动，小齿轮8和限位滚动销10的旋转带动导轨6和高

压集水管在一定的范围内做旋转摆动。该结构中，限位滚动销10通过螺栓连接固定设置在

小齿轮上；当小齿轮位于高压集水管4的正下方时，喷水口设置在高压集水管管壁的下部位

置。

[0030] 水箱14通过低压水管17与高压水泵15相连，高压水泵15通过高压软管18和高压接头19与高压集水管4相连，进渣料斗16设置在滚筒筛2的进料口一侧。

[0031] 在一种具体的实施方式中，滚筒筛的外壁圆周设置有用于限制滚筒筛2轴向移动的两个限位挡圈2.3，两限位挡圈2.3的轴向外端各设有一个与支撑轮3相配合的耐磨圈

2.4；该结构设置限位挡圈可有效防止滚筒筛产生轴向移动，耐磨圈可有效增加滚筒筛的使

用寿命。

[0032] 在一种具体的实施方式中，小齿轮轴9设置于高压集水管4的正下方。导轨6的上端与高压集水管4通过螺栓夹紧固定。该结构设置能有效保证高压集水管在限位滚动销和小

齿轮的作用下做旋转摆动，结构设置合理。

[0033] 在一种具体的实施方式中，驱动机构包括电动机13和减速机，电动机的旋转轴上设有减速机，减速机的旋转轴与支撑轮连接。

[0034] 采用本发明的盾构渣土筛分机进行盾构渣土筛分时，水箱14和高压水泵15为高压集水管4提供高压冲洗用水，盾构渣土从进渣料斗16送入滚筒筛2中；驱动机构为滚筒筛2的

旋转提供动力，且驱动机构通过支撑轮3带动滚筒筛旋转，固定设置在滚筒筛一端内壁上的

内齿轮在旋转力的作用下转动，带动小齿轮8以及限位滚动销10绕小齿轮轴9旋转，且限位

滚动销10于滑动槽6.1中做往复运动，小齿轮8和限位滚动销10的旋转摆动带动导轨6和高

压集水管在一定的范围内做旋转摆动；从而使安装在高压集水管喷水口上的喷嘴对盾构渣

土进行摆动扫射清洗，清洗后的泥沙水通过筛网流入泥水收集槽。

[0035] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修

改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。