[發明專利]瓦斯隧道土壓平衡盾構施工防爆裝置及施工方法

在審

• 申請號: 202010360741.6
• 申請日: 2020-04-30
• 公開（公告）號: CN111608668A
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 王國義;蔣宗全;王成;孟慶明;母澤友;劉秀爭;房師濤;張雯;何萍萍
• 申請（專利權）人: 中國電建集團鐵路建設有限公司;中電建成都建設投資有限公司
• 主分類號: E21D9/06
• 分類號: E21D9/06;E21D9/12;E21F7/00;E21F17/18;E21F17/00
• 代理公司: 成都拓荒者知識產權代理有限公司 51254
• 代理人: 鄒廣春

1.瓦斯隧道土壓平衡盾構施工防爆裝置，其特征在于：包括刀盤、土艙、前盾、中盾、盾尾、輸送機構以及瓦斯防爆裝置；

刀盤設置在土艙的前方，土艙設置在前盾內，刀盤上的刀具將前方掌子面的渣土切削下來，渣土進入土艙；

中盾在前盾和盾尾之間，中盾和盾尾內設置推進油缸和/或管片拼裝機；盾尾設置盾尾密封，在中盾、盾尾的殼體鉸接處采用鉸接密封；管片接縫處設置密封裝置；

輸送機構包括螺旋輸送機和皮帶，螺旋輸送機用于輸送土艙中的渣土，螺旋輸送機的螺旋軸旋轉，將土艙中的渣土輸送至已打開螺旋輸送機后閘門的螺旋輸送機出渣口，渣土落入皮帶上；

瓦斯防爆裝置的主體設置在盾構主機后部和臺車區域；在盾構施工過程中，通過瓦斯防爆裝置的使用，確保盾構主機區域和盾構臺車區域范圍內瓦斯氣體濃度在安全范圍內。

2.根據權利要求1所述的瓦斯隧道土壓平衡盾構施工防爆裝置，其特征在于：瓦斯防爆裝置包括排風管、防爆風機、進氣通道和瓦斯傳感器；

瓦斯傳感器用于檢測瓦斯濃度，排風管用于排出氣體，防爆風機提供排風的動力。

3.根據權利要求2所述的瓦斯隧道土壓平衡盾構施工防爆裝置，其特征在于：進氣通道上方設置排風管，下方設置薄板，薄板通過柔性密封件與皮帶連接，其中進氣通道除了進風口和連接排風管的抽風口外，其余地方均進行密封，形成密封空間。

4.根據權利要求3所述的瓦斯隧道土壓平衡盾構施工防爆裝置，其特征在于：柔性密封件采用橡膠密封板，密封效果好，且具有耐磨、使用壽命長的特點。

5.根據權利要求4所述的瓦斯隧道土壓平衡盾構施工防爆裝置，其特征在于：皮帶下方設置主滾輪和側滾輪，主滾輪設置在中部，主滾輪的兩側均設置有側滾輪。

6.根據權利要求5所述的瓦斯隧道土壓平衡盾構施工防爆裝置，其特征在于：主滾輪和側滾輪安裝在支撐架上，另外，支撐架也用于對薄板進行支撐。

7.根據權利要求3或4或5或6所述的瓦斯隧道土壓平衡盾構施工防爆裝置，其特征在于：螺旋輸送機出渣口密封空間、密封空間后部開口處、排風管內、排風管結束端各安裝一個瓦斯傳感器。

8.根據權利要求7所述的瓦斯隧道土壓平衡盾構施工防爆裝置，其特征在于：排風管上安裝防爆風機，防爆風機的一側設置抽風口，防爆風機的另一側設置出風口。

9.根據權利要求8所述的瓦斯隧道土壓平衡盾構施工防爆裝置，其特征在于：防爆風機設置在盾構臺車區域，防爆風機連接的一段排風管與密封空間連通，防爆風機連接的另一段排風管的出風口設置在防爆區域內。

10.瓦斯隧道土壓平衡盾構施工防爆施工方法，其特征在于：盾構螺旋輸送機出渣前開啟防爆風機，防爆風機將螺旋輸送機出渣口密封空間氣體抽至盾構臺車尾部后方；

密封空間形成負壓時密封空間后部開口外空氣進入密封空間；

螺旋輸送機出渣時，出渣口處渣土內釋放的氣體和密封空間后部進入氣體一起被防爆風機抽走，既稀釋了出渣口釋放的瓦斯氣體又確保釋放的瓦斯氣體未在盾構主機與臺車內擴散，確保了盾構主機與臺車內的瓦斯濃度在安全濃度范圍內。