[實用新型]一種可同時注入膨潤土的盾構機泡沫劑注入管路系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2011-07-22
• 公開（公告）號: CN202140088U
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發(fā)明（設計）人: 翟先習;萬維燕;廖劍平;楊梅
• 申請（專利權）人: 中鐵十一局集團城市軌道工程有限公司;中鐵十一局集團有限公司
• 主分類號: E21D9/06
• 分類號: E21D9/06
• 代理公司: 武漢楚天專利事務所 42113
• 代理人: 雷速

技術領域

本實用新型涉及盾構機泡沫劑注入管路系統(tǒng)，特別是一種可同時注入膨潤土的盾構機泡沫劑注入管路系統(tǒng)。

背景技術

盾構是地鐵隧道施工中的主要方法，在復雜地質情況下，盾構機能否快速順利安全的掘進，很大程度上取決于對添加劑的使用。常用的添加劑有泡沫劑、膨潤土和聚合物，而泡沫劑和膨潤土則是目前盾構掘進施工中進行渣土改良最主要的添加劑。泡沫劑可以防止可重塑的黏土在刀盤中心形成泥餅，降低摩擦力，節(jié)約能耗，減少對刀盤的磨損，增加土體的可壓縮性，易于土壓平衡的控制；膨潤土不易凝固，凝固后強度極低，其易吸水膨脹并具有潤滑性，可有效的降低渣土的滲透性。在易失穩(wěn)的地層中長時間檢修盾構機時，向土倉注入膨潤土，可保持土倉壓力，阻止地層中的水土進入土倉而導致地面沉降；此外可改變渣土的和易性，提高沙性土的塑性，便于出土，減少噴涌。

泡沫劑管路系統(tǒng)和膨潤土管路系統(tǒng)在盾構機中分屬兩個添加劑系統(tǒng)，二者獨立作業(yè)。如圖1所示，現(xiàn)有的泡沫劑管路系統(tǒng)包括三條泡沫劑混合液注入管和三條進氣管路，三條進氣管分別與泡沫劑混合液注入管上的泡沫發(fā)生器連通。刀盤開挖時，泡沫劑通過泡沫劑管注入到土倉和刀盤，能夠有效地降低刀具與開挖土體之間的摩擦，保護刀盤和刀具。

現(xiàn)有的膨潤土管路系統(tǒng)包括膨潤土箱，膨潤土箱與膨潤土注入管連接，膨潤土注入管上設有膨潤土控制閥、膨潤土泵、壓力表、膨潤土流量計和單向球閥，膨潤土注入口位于土倉上部。盾構施工中，為使開挖下來的渣土具有一定的流動性和止水性，膨潤土從膨潤土箱中通過膨潤土泵泵入膨潤土管路，從而注入到土倉中，起到減少開挖面的地下水向壓力艙內涌出，減少噴涌發(fā)生。

盾構掘進過程中，所面對的地質地況復雜，有時不僅僅是單獨注入泡沫劑或膨潤土在相關土體中，就可以滿足施工要求。當在砂卵石地層中掘進時，泡沫劑對掌子面土體的改良效果不佳，即使刀盤貫入度不高，推力不大，但刀盤扭矩增大明顯，這時采取膨潤土注入刀盤面，則會明顯降低刀盤扭矩，若是加入泡沫劑和膨潤土的混合物后，效果更佳。原有添加劑注入系統(tǒng)膨潤土不能注入到盤面，也不能實現(xiàn)泡沫劑與膨潤土混合的功能，造成在該類地層中掘進時，刀盤扭矩大，對土體的擾動大，刀盤刀具嚴重磨損，需頻繁換刀的現(xiàn)象，同時也帶來了換刀風險，影響了施工進度，造成了一定的經濟損失。

發(fā)明內容

本實用新型的目的是提供一種可同時注入膨潤土的盾構機泡沫劑注入管路系統(tǒng)，可以擴大膨潤土的注入范圍，可依據渣土的實際情況，選擇分別注入或者同時注入膨潤土和泡沫劑，解決土體改良方式過窄的問題。

所述一種可同時注入膨潤土的盾構機泡沫劑注入管路系統(tǒng)，包括多條泡沫劑混合液注入管、進氣管和泡沫管，每根泡沫劑混合液注入管出口端設有泡沫發(fā)生器，每條泡沫管的泡沫進口與泡沫發(fā)生器的出口連通，在連接處設有泡沫發(fā)生檢查閥，在泡沫管上從泡沫進口端依次設有壓力傳感器、球閥和第一單向控制閥，每條進氣管的出氣端與泡沫發(fā)生器連通，其特征是：所述管路系統(tǒng)還包括一膨潤土箱、膨潤土注入總管和與泡沫管數量相同的膨潤土注入分管，每根膨潤土注入分管的膨潤土出口端與其中一條泡沫管連通，其連接處在第一單向控制閥與土倉和刀盤之間的管路上，在每根膨潤土注入分管上設有第二單向控制球閥。

在膨潤土注入總管上從膨潤土箱的膨潤土出口端依次設有膨潤土注入總管控制閥、膨潤土泵、壓力表和機械流量計。

所述泡沫劑混合液注入管、進氣管、泡沫管和膨潤土注入分管分別有三條。

本實用新型在原有的泡沫劑注入管路系統(tǒng)中增加了膨潤土注入管路，而且在每根管路上設有控制閥。本實用新型既可向土倉和刀盤單獨注入膨潤土和泡沫劑，也可在特定地質情況下，同時注入泡沫劑和膨潤土，擴大了膨潤土的注入點，增加了盾構掘進的適應性。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有泡沫劑注入管路系統(tǒng)的結構示意圖；

圖2是本實用新型改進后管路結構示意圖。

圖中：1-泡沫劑混合液注入管，2-進氣管，3-泡沫發(fā)生器，4-泡沫管，4-1-泡沫發(fā)生檢查閥，4-2-壓力傳感器，4-3-球閥，4-4-第一單向控制閥，5-膨潤土箱，6-膨潤土注入總管控制閥，7-膨潤土泵，8-膨潤土注入總管，8-1-壓力表，8-2-機械流量計，8-3-膨潤土注入分管，8-4-第二單向控制球閥，9-土倉，10-刀盤。

具體實施方式