[发明专利]一种盾构机用泡沫喷嘴装置

说明书

本发明提供了一种盾构机用泡沫喷嘴装置，包括喷嘴外套及喷嘴内套；喷嘴外套是空心圆柱形；喷嘴内套包括圆柱形的内套底座、空心圆柱形的存储泡沫室、喷射通孔柱、圆环形的缓冲环；存储泡沫室后端与内套底座同轴心固定连接，存储泡沫室前端与喷射通孔柱后端同轴心固定连接，喷射通孔柱的前端与缓冲环后端同轴心固定连接，缓冲环前端设有喷嘴格栅。本发明一种盾构机用泡沫喷嘴装置，配合使用同轴嵌套设计的喷嘴外套及喷嘴内套，通过存储泡沫室、喷射通孔柱、缓冲环及喷嘴格栅的作用，可以实现有效减少泡沫在喷嘴内产生涡流，缓解外部渣土对喷嘴的渗入堵塞，同时可以实现对堵塞喷嘴的快速整体更换。

技术领域

本发明属于盾构机技术领域，尤其是涉及一种盾构机用泡沫喷嘴装置。

背景技术

土压平衡盾构施工方法广泛应用于城市管廊和轨道交通等地下工程领域，其特点是受施工上方环境影响小，施工安全高效且对地面扰动小等。盾构刀盘在土压平衡盾构机掘进过程中会因土质不均匀容易造成“泥饼”粘刀、刀盘扭矩变化增加、盾构开挖面土压不稳定、螺旋输送机排土效果不理想以及同步注浆的不均匀等情况。在现有技术条件下，为了防止这些问题，在施工过程中通常利用泡沫生成系统产生泡沫，并通过布置在刀盘上的若干泡沫喷嘴注入到开挖面，泡沫与开挖下来的土体经过刀盘及土仓的搅拌达到改良土体塑流性的目的。但在实际的使用中，由于刀盘前沿施工环境恶劣，加之泡沫系统管路压力不均匀，往往会造成泡沫喷嘴的阻塞，存在着喷嘴堵塞频率高，清洗工时长以及更换安装操作复杂的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种盾构机用泡沫喷嘴装置，配合使用同轴嵌套设计的喷嘴外套及喷嘴内套，通过存储泡沫室、喷射通孔柱、缓冲环及喷嘴格栅的作用，可以实现有效减少泡沫在喷嘴内产生涡流，缓解外部渣土对喷嘴的渗入堵塞，同时可以实现对堵塞喷嘴的快速整体更换。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种盾构机用泡沫喷嘴装置，包括喷嘴外套及喷嘴内套；喷嘴外套是空心圆柱形；喷嘴内套包括圆柱形的内套底座、空心圆柱形的存储泡沫室、喷射通孔柱、圆环形的缓冲环；存储泡沫室后端与内套底座同轴心固定连接，存储泡沫室前端与喷射通孔柱后端同轴心固定连接，喷射通孔柱的前端与缓冲环后端同轴心固定连接，缓冲环前端设有喷嘴格栅；存储泡沫室外壁设有泡沫注入孔，喷嘴外套设有与泡沫注入孔位置对应的外套注入孔；喷嘴外套同轴心套入在喷嘴内套上，喷嘴外套底端与内套底座使用螺钉固定连接。

在本发明的实际应用中，首先泡沫生成系统产生的泡沫依次通过外套注入孔及泡沫注入孔注入到存储泡沫室内，进而泡沫从喷射通孔柱内喷射到缓冲环内进行缓冲，然后经由喷嘴格栅喷出。存储泡沫室增加了喷嘴后部空间，起到泡沫缓冲和减小涡流的作用；缓冲环与喷嘴格栅围成了一个缓冲的空间，该缓冲空间不仅可以缓解外部渣土的渗入，对泡沫喷射的均匀性也起到良好的效果。

当泡沫喷嘴堵塞时，工作人员可以携带喷嘴内套备件至更换区域，更换堵塞的喷嘴内套，放置新的喷嘴内套到喷嘴外套中即可，实现快速更换喷嘴，有效提高了生产效率，而且大大减少了工作人员在恶劣环境下的停留时间。

进一步的，内套底座圆心位置设有内六角螺塞。

可以通过打开内六角螺塞对喷嘴内套进行堵塞清理。

进一步的，喷射通孔柱与缓冲环之间设有橡胶垫，橡胶垫中部开十字缝。

橡胶垫中部开十字缝，实现了橡胶垫对喷射通孔柱的贴合，起到密封的作用。

进一步的，喷嘴外套底端与内套底座通过内六角圆柱头螺钉可拆卸连接。

使用内六角圆柱头螺钉进行固定，可以方便的进行喷嘴外套与内套底座的拆卸。

进一步的，喷嘴格栅通过六角螺栓依次与缓冲环、橡胶垫及喷射通孔柱固定。

进一步的，存储泡沫室外壁与喷嘴外套内壁之间设有密封圈。