一种竖井掘进机及其出渣装置
技术领域
本发明涉及竖井出渣技术领域，特别是涉及一种竖井掘进机的出渣装置。此外，本发明还涉及一种包括上述出渣装置的竖井掘进机。
背景技术
随着地下空间的快速开发利用，竖井的应用越来越广泛，竖井掘进机使用的工况也越来越复杂多样，而出渣是限制竖井施工技术发展的主要因素。
目前竖井出渣主要有吊桶法、向下掉渣法、泥浆出渣法等形式，其中吊桶法出渣最为常见，其结构简单易操作，但是出渣不连续，不适合掘进机类型的连续配套出渣；现有针对先导洞使用竖井掘进机开凿的出渣方法主要是向下掉渣法，但向下掉渣法需要在先导洞底部开挖一条运渣通道来运输从先导洞排出的渣土，使得其使用条件非常受限；而泥浆出渣法要求掌子面具有大锥度以保证渣土的流动性，不适用于岩层地质，且对于大开挖面工程而言，需要耗费大量的水资源等，给施工带来苛刻要求。
因此提供一种出渣效率高且适用范围广的竖井出渣装置，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种竖井掘进机的出渣装置，能够在有限的布置空间内实现竖井掘进机的连续出渣，出渣平稳可靠且效率高。本发明的另一目的是提供一种包括上述出渣装置的竖井掘进机。
为解决上述技术问题，本发明提供一种竖井掘进机的出渣装置，包括用于向上输送渣土的垂直皮带机，所述垂直皮带机包括输渣皮带、滚轮和用于与掘进机的盾体固定相连的机架，所述垂直皮带机的一端为竖向穿过掘进机且内置于掘进机刀盘下方的先导洞内的接料端，另一端为横向设置且位于所述刀盘上方的出料端，所述接料端外固定套接有套筒，所述套筒部分设于所述先导洞内且所述套筒的外壁与所述先导洞贴合，所述套筒一侧开有用于渣土进入的进料口，所述进料口处连接有用于将渣土导至所述输渣皮带上的导料斗。
优选地，所述进料口正对所述输渣皮带的接料侧，所述导料斗倾斜设置，且所述导料斗的上端与所述进料口紧密对接，下端正对所述输渣皮带的接料侧。
优选地，所述输渣皮带上设有用于存放渣土的槽斗。
优选地，所述槽斗向所述输渣皮带的转动方向倾斜。
优选地，所述进料口处还设有用于阻挡渣土进入所述套筒内的挡渣装置。
优选地，还包括能够将渣土输送至地面的延伸皮带机，所述延伸皮带机的一端位于所述垂直皮带机的出料端下方，另一端位于地面上。
优选地，所述盾体上设有便于固定所述垂直皮带机的固定架，所述机架通过所述固定架与所述盾体连接。
本发明还提供一种竖井掘进机，包括上述任意一项所述的出渣装置。
本发明提供的竖井掘进机的出渣装置，包括用于向上输送渣土的垂直皮带机，垂直皮带机包括输渣皮带、滚轮和用于与掘进机的盾体固定相连的机架，垂直皮带机的一端为竖向穿过掘进机且内置于掘进机刀盘下方的先导洞内的接料端，另一端为横向设置且位于刀盘上方的出料端，接料端外固定套接有套筒，套筒部分设于先导洞内且套筒的外壁与所述先导洞贴合，套筒一侧开有用于渣土进入的进料口，进料口处连接有用于将渣土导至输渣皮带上的导料斗。
掘进机的刀盘运转时，产生的渣土先沿有一定坡度的掌子面向下滑落至中心先导洞处，然后通过进料口进入套筒并通过导料斗导入进料端的输渣皮带上，之后再被提升至垂直皮带机的出料端，实现连续出渣。
综上所述，本发明提供的竖井掘进机的出渣装置，结构简单紧凑，能够在有限的布置空间内实现竖井掘进机的连续出渣，出渣平稳可靠且效率高。
本发明提供的竖井掘进机包括上述出渣装置，由于上述出渣装置具有上述技术效果，上述竖井掘进机也应具有同样的技术效果，在此不再详细介绍。
附图说明
图1为本发明所提供的出渣装置的一种具体实施方式的结构示意图；
图2为本发明所提供的出渣装置的一种具体实施方式的另一结构示意图；
图3为图2的A-A向放大示意图。
附图中标记如下：
刀盘1、先导洞2、垂直皮带机3、输渣皮带4、滚轮5、机架6、套筒7、导料斗8、固定架9、延伸皮带机10。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种竖井掘进机的出渣装置，能够在有限的布置空间内实现竖井掘进机的连续出渣，出渣平稳可靠且效率高。本发明的另一核心是提供一种包括上述出渣装置的竖井掘进机。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1至图3，图1为本发明所提供的出渣装置的一种具体实施方式的结构示意图；图2为本发明所提供的出渣装置的一种具体实施方式的另一结构示意图；图3为图2的A-A向放大示意图。
本发明具体实施方式提供的竖井掘进机的出渣装置，主要包括用于向上输送渣土的垂直皮带机3，垂直皮带机3具体包括机架6、输渣皮带4和滚轮5，其中，垂直皮带机3的机架6用于与掘进机的盾体固定相连，以固定垂直皮带机3并使其能够随掘进机的掘进而同步移动，垂直皮带机3的一端竖向穿过掘进机且内置于掘进机刀盘1下方的先导洞2内，并作为用于接收渣土的接料端，另一端横向设置且位于掘进机的刀盘1上方，并作为渣土的出料端，垂直皮带机3的接料端外固定套接有套筒7，套筒7部分设于先导洞2内且套筒7的外壁与先导洞2贴合，套筒7一侧开有用于渣土进入的进料口，进料口处连接有用于将渣土导至输渣皮带4上的导料斗8。
其中，为防止渣土直接掉入先导洞2内，套筒7的上端要高于先导洞2且套筒7的外壁要与先导洞2紧密贴合；为使渣土能够通过进料口进入套筒7，进料口不能低于先导洞2的洞口，优选地，进料口的底端与先导洞2的洞口平齐。
另外，机架6作为垂直皮带机3的刚性构架，包括用于安装滚轮5和套筒7的安装架以及使输渣皮带4由横向转为竖向的转向架，为提高输渣皮带4的运行稳定性，机架6还可以包括设在输渣皮带4竖向段的防晃架，以防止输渣皮带4被刮伤，同时防止渣土溢溅到设备其它区域，污染设备。
掘进机的刀盘1运转时，产生的渣土先沿有一定坡度的掌子面向下滑落至中心先导洞2处，然后通过进料口进入套筒7并通过导料斗8导入进料端的输渣皮带4上，之后再被提升至垂直皮带机3的出料端，实现连续出渣。
需要说明的是，本发明提供的出渣装置，主要适用于有先导洞2的竖井，即开挖竖井时，先钻出先导洞2，再通过掘进机的刀盘1开挖整个井道，掘进机向下掘进时，垂直皮带机3和套筒7随掘进机同步下移，实现连续出渣。
在上述具体实施方式的基础上，为使渣土顺利落到输渣皮带4上，进料口优选正对输渣皮带4的接料侧，导料斗8优选倾斜设置，且导料斗8的上端要与进料口紧密对接，如图3所示，以防止渣土溢入先导洞2，导料斗8的下端正对输渣皮带4的接料侧，套筒7上入料口的大小由输渣皮带4宽度、先导洞2直径以及垂直皮带机3的运行速度等因素决定。
进一步地，为方便输送渣土，输渣皮带4上设有用于存放渣土的槽斗；掘进机的刀盘1运转时，产生的渣土通过套筒7和导料斗8进入输渣皮带4上的槽斗内。
可选地，输渣皮带4上的槽斗倾斜设置，且槽斗的开口向输渣皮带4的转动方向倾斜，使输渣皮带4上位于接料端且靠近进料口一侧的槽斗向上倾斜，能够有效防止输渣过程中渣土洒落。
在上述各具体实施方式的基础上，本发明提供的出渣装置，在套筒7的进料口处优选还设有挡渣装置，当设备运行时挡渣装置处于关闭状态，渣土通过进料口进入套筒7内的输渣皮带4上，当设备停止运行或出现故障时，可开启挡渣装置，防止渣土再进入套筒7内。
进一步地，为保证所运送的渣土不被带入先导洞2内，在垂直皮带机3的出料端要设置清渣装置，具体地，本发明提供的出渣装置，还包括能够将渣土输送至地面的延伸皮带机10，延伸皮带机10的一端位于垂直皮带机3的出料端下方，且可随掘进机同步下移，另一端位于地面上，延伸皮带机10的皮带可随掘进机的掘进而延伸；掘进时渣土通过套筒7和导料斗8进入垂直皮带机3的接料端的槽斗里，然后通过垂直皮带机3提升送至出料端，再直接掉入延伸皮带机10上，通过延伸皮带机10输送至地面。
当然，将渣土由垂直皮带机3的出料端输送至地面的方法并不限于此，也可以在垂直皮带机3的出料端设置存料槽，再采用吊桶法将渣土运送至地面，也在本发明的保护范围之内。
在上述各具体实施方式的基础上，为方便垂直皮带机3的安装，可以在掘进机的盾体上设置固定架9，使垂直皮带机3的机架6通过固定架9与盾体连接，具体地，固定架9可以包括横梁和位于横梁两侧的支柱，机架6的竖向部分与横梁的中部固定相连。
综上所述，本发明提供的竖井掘进机的出渣装置，结构简单紧凑，能够在有限的布置空间内实现竖井掘进机的连续出渣，出渣平稳可靠且效率高。
除了上述出渣装置，本发明的具体实施方式还提供一种包括上述出渣装置的竖井掘进机，该竖井掘进机其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。
在本发明申请文件的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“横”、“竖”等指示的方位或关系是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
另外需要说明的是，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，各个实施例之间相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述较为简单，相关之处参见方法部分说明即可。
以上对本发明所提供的竖井掘进机及其出渣装置进行了详细介绍。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。
