[发明专利]用于盾构机的钢质硬物清理装置和盾构机

说明书

本发明公开了一种用于盾构机的钢质硬物清理装置和盾构机。该钢质硬物清理装置包括前盾壳体；设置于前盾壳体内壁上的第一电永磁体；设置于刀盘常压箱体背侧的清渣器，清渣器包括闸门、与闸门可拆卸连接的清渣筒、设置于清渣筒内的第二电永磁体和与清渣筒远离闸门的一端可拆卸连接的密封座，第二电永磁体的磁性大于第一电永磁体的磁性；接渣输送系统，用于接收清渣筒内的钢质硬物并将钢质硬物输送至盾构机外部；辅助控制系统，辅助控制系统与清渣器和第一电永磁体电连接。该钢质硬物清理装置能够将滞留在开挖仓中的钢质硬物进行阻拦并吸附收集，减少了对刀盘和盾体的重复性破坏，延长了盾构机的使用寿命，提升了经济效益，且减小盾构法施工风险。

技术领域

本发明涉及硬物清理装置技术领域，尤其涉及一种用于盾构机的钢质硬物清理装置和盾构机。

背景技术

近年来，由于盾构法的突出优势及盾构施工技术的日益成熟，使得盾构法在城市化进程发展和交通需求快速增长的隧道工程中得到广泛应用，而泥水平衡盾构机因其具有施工作业安全可靠、沉降控制精度高和成型隧道绿色环保等优势，使其在各大隧道工程，尤其是在隧道质量要求和施工安全要求均较高的穿江过海隧道工程中成为首选施工装备。

然而，由于泥水平衡盾构机依赖管路泵送出碴，而泥水平衡盾构机在面临经过含有碎钢筋节的复杂地层工况，或者面临经过难探测基桩的工况，或者刀具刀座异常破落等工况时，渣浆中将会裹入断裂的螺栓、基桩钢筋段或者断裂的刀具刀座等钢质硬物，当钢质硬物滞留在开挖仓后，一方面，会对刀盘和盾体进行重复性破坏，另一方面，当钢质硬物经过环流系统随渣浆疏排过程中，会对管路、泵及阀组等进行二次损害，不仅缩短了盾构机的使用寿命，降低了企业的经济效益，而且加剧了盾构法的施工风险。

因此，如何延长盾构机的使用寿命，提升企业经济效益，并减小盾构法施工风险，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于盾构机的钢质硬物清理装置，以延长盾构机的使用寿命，提升企业经济效益，并减小盾构法施工风险。

为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种用于盾构机的钢质硬物清理装置，包括：

前盾壳体，所述前盾壳体的内部腔体通过前盾隔板划分为开挖仓和用于安装刀盘的刀盘常压箱体；

设置于所述前盾壳体的内壁上的第一电永磁体，且所述第一电永磁体位于所述开挖仓的底部；

设置于所述刀盘常压箱体的背侧的清渣器，所述清渣器包括用于控制所述开挖仓与所述刀盘常压箱体的通断的闸门、与所述闸门可拆卸连接的清渣筒、设置于所述清渣筒内的第二电永磁体和与所述清渣筒远离所述闸门的一端可拆卸连接的密封座，所述第二电永磁体的磁性大于所述第一电永磁体的磁性，所述清渣筒远离所述密封座的一端朝向所述第一电永磁体；

接渣输送系统，用于接收所述清渣筒内的钢质硬物并将所述钢质硬物输送至盾构机的外部；以及

辅助控制系统，所述辅助控制系统与所述清渣器和所述第一电永磁体电连接。

优选地，在上述用于盾构机的钢质硬物清理装置中，所述清渣器还包括设置于所述清渣筒内的清渣油缸和用于安装所述第二电永磁体的安装座，所述清渣油缸的伸缩端与安装座铰接，所述清渣油缸的非伸缩端与所述密封座可拆卸连接。

优选地，在上述用于盾构机的钢质硬物清理装置中，所述清渣器还包括与所述辅助控制系统电连接的重量监测系统，用于监测所述第二电永磁体的磁极面所吸附到的零件重量信息，并根据所述零件重量信息实时调节所述清渣油缸的伸缩端的伸缩长度。

优选地，在上述用于盾构机的钢质硬物清理装置中，所述清渣筒的最大可容纳重量设定值不小于所述第二电永磁体的最大可吸附重量设定值。