[發(fā)明專利]一種防止土壓平衡盾構(gòu)機的螺旋輸送機噴涌的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111128247.8
• 申請日: 2021-09-26
• 公開（公告）號: CN113756833A
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃春來;陳順天;陳明才;莊官勝;王利偉;肖維志
• 申請（專利權(quán)）人: 中交第三航務(wù)工程局有限公司;中交三航（廈門）工程有限公司;中交第三航務(wù)工程局有限公司廈門分公司
• 主分類號: E21D9/12
• 分類號: E21D9/12;E21F17/00
• 代理公司: 上海灣谷知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31289
• 代理人: 肖進

本發(fā)明公開了一種防止土壓平衡盾構(gòu)機的螺旋輸送機噴涌的方法，包括以下措施：措施一，在螺旋輸送機的出渣口依次安裝第一道閘門、第二道閘門、出渣導(dǎo)管、第三道閘門和溜渣漏斗；當(dāng)盾構(gòu)機在砂性土地層中掘進時，控制第一道閘門的開口度為10～20％，控制第二道閘門的開口度為30～40％，控制第三道閘門的開口度為50～60％；措施二，當(dāng)采取措施一后螺旋輸送機仍然出現(xiàn)噴涌時，向土倉內(nèi)注入膨潤土漿液進行渣土改良；措施三，當(dāng)采取措施一、二后螺旋輸送機仍然出現(xiàn)噴涌時，向土倉內(nèi)緩慢注入高分子聚合物水溶液來增稠渣土。本發(fā)明的方法有利于連續(xù)出渣，減少螺旋輸送機發(fā)生噴涌的機率，并能降低土倉壓力的波動。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種防止土壓平衡盾構(gòu)機的螺旋輸送機噴涌的方法。

背景技術(shù)

盾構(gòu)機的液壓馬達(dá)驅(qū)動刀盤旋轉(zhuǎn)，將開挖掌子面切削下來的渣土，從刀盤開口進入落到土倉的底部，通過螺旋輸送機運送至出渣閘門，再排到皮帶輸送機上，皮帶輸送機將渣土卸到停在軌道上的渣斗車?yán)?并運到洞外出渣口吊至地面倒入渣土坑。

土壓平衡盾構(gòu)機在施工時，若遇到基巖突起和全斷面中風(fēng)化巖層，軟硬不均巖土過渡段裂隙水較為發(fā)育，會造成土倉內(nèi)的含水量增加，上方土層極易受水浸泡擾動坍塌，導(dǎo)致土方超挖，下方硬巖切削高溫噴涌，盾構(gòu)推進過程中出現(xiàn)跳動異響，土壓波動和滾刀偏磨。在軟土和硬巖交接出現(xiàn)匯水區(qū)，螺旋輸送機排出的渣土不能滿足皮帶粘黏輸送，帶出的渣土造成掌子面開挖無法控制，掘進過程容易出現(xiàn)掌子面失穩(wěn)、水土流失和地表沉降，盾構(gòu)機停止掘進出現(xiàn)螺旋輸送機的出渣閘門噴水漏漿等現(xiàn)象，給盾構(gòu)施工安全及生產(chǎn)進度帶來極其不利的影響。針對螺旋輸送機噴涌問題進行分析，發(fā)現(xiàn)主要原因在巖土過渡段裂隙水較為發(fā)育，掌子面浸泡坍塌超挖水土不均比例失調(diào)，上軟下硬盾構(gòu)機刀盤高溫切削產(chǎn)生氣流，土壓升高流竄往螺旋輸送機的出渣閘門滲漏，形成循環(huán)周影響土倉壓力波動變化失穩(wěn)。為了防止出現(xiàn)噴涌現(xiàn)象，盾構(gòu)機廠家通常采用的辦法是在螺旋輸送機前端設(shè)置一道土倉閘門，后端安裝兩道出渣閘門。土倉閘門由兩個閘板左右對開，開口由中間向兩側(cè)開啟，優(yōu)點明顯占用的空間小，但是渣土流動不暢容易沉積在閘門處，而會塞進縫隙容易卡住土倉閘門開關(guān)。螺旋輸送機出渣閘門在遇到噴涌時，噴涌的泥沙作用在出渣閘門的閘板上，形成出渣閘板的阻力增大無法正常關(guān)閉，容易造成噴涌超方甚至地面坍塌。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷而提供一種防止土壓平衡盾構(gòu)機的螺旋輸送機噴涌的方法，它有利于連續(xù)出渣，減少螺旋輸送機發(fā)生噴涌的機率，并能降低土倉壓力的波動。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：一種防止土壓平衡盾構(gòu)機的螺旋輸送機噴涌的方法，包括以下措施：

措施一，在螺旋輸送機的出渣口依次安裝第一道閘門、第二道閘門、出渣導(dǎo)管、第三道閘門和溜渣漏斗；其中，

所述出渣導(dǎo)管呈弧形且進口端與出口端之間的夾角為120°～160°；

所述第一道閘門、第二道閘門和第三道閘門的結(jié)構(gòu)和尺寸均相同，且第一道閘門的開閘方向與皮帶輸送機的旋轉(zhuǎn)方向相反，第二道閘門的開閘方向與皮帶輸送機的旋轉(zhuǎn)方向相同，第三道閘門的開閘方向與第二道閘門的開閘方向相同；所述溜渣漏斗呈L形且進口端與出口端之間的夾角100°～130°；

當(dāng)盾構(gòu)機在且滲透性系數(shù)大于1×10^-5cm/s的砂性土地層中掘進時，控制第一道閘門的開口度為10％～20％，控制第二道閘門的開口度為30％～40％，控制第三道閘門的開口度為50％～60％，使渣土在第一道閘門、第二道閘門、出渣導(dǎo)管、第三道閘門和溜渣漏斗中實現(xiàn)“弓”形流動后落到皮帶輸送機上；

措施二，當(dāng)采取措施一后螺旋輸送機仍然出現(xiàn)噴涌時，向土倉內(nèi)注入膨潤土漿液進行渣土改良；所述膨潤土漿液的配比為：膨潤土摻量為10％，純堿摻量為5％，CMC摻量為5‰，膨潤土漿液的粘度為100s；膨潤土漿液的注入體積是土倉內(nèi)的渣土體積的8～25％；