[发明专利]一种用于减弱盾构螺旋机喷涌的装置及其使用方法

说明书

本发明公开了一种用于减弱盾构螺旋机喷涌的装置及其使用方法，包括连接法兰、直角弯头、手动闸阀、气动闸阀、软连接和球阀，所述手动闸阀通过连接法兰和直角弯头连接在盾构螺旋机尾部右上侧的预留口上，所述气动闸阀和手动闸阀之间设置一道软连接，便于装置适当调整角度，所述手动闸阀的左右两侧均安装有球阀，作为装置被泥渣堵塞时冲洗的接口，所述气动闸阀的另一端通过镀锌钢管接至拖车的水平皮带上，所述镀锌钢管作为该装置的排水通道，对地层内积水进行引导、排放。本发明在盾构螺旋机掘进前，通过按钮开关打开气动闸阀，将土仓中的高压水提前有组织地外排，以降低土仓内水压和水量，避免掘进过程中螺旋机频繁喷涌，从而加快施工进度。

技术领域

本发明属于盾构施工技术领域，具体涉及一种用于减弱盾构螺旋机喷涌的装置及其使用方法。

背景技术

近年来，随着地下空间的进一步开发利用，盾构法以其高自动化、安全环保、施工工效高等优点，得到越来越广泛的运用。土压平衡盾构机通过土仓内的被动土压与掘削面上的土压、水压基本平衡，使得掘削面与盾构面处于稳定状态，其采用皮带机+编组列车的形式进行出渣。

土压平衡盾构机在掘进过程中，特别是富水地层中掘进，在高水头压力的作用下，螺旋机尾部易频繁发生喷涌，给掘进安全、工期及文明施工带来不利影响，成为困扰盾构施工的一大难点。目前土压平衡盾构机螺旋机喷涌尚无十分有效的解决办法，主要采用做好渣土改良、螺旋机敞开排放等方法，喷涌发生后需花费大量人力、时间进行清理。

发明内容

为了克服现有技术中盾构螺旋机尾部易频繁发生喷涌等技术缺陷，本发明提供了一种用于减弱盾构螺旋机喷涌的装置及其使用方法，在盾构螺旋机掘进前，通过按钮开关打开气动闸阀，将土仓中的高压水提前有组织地外排，以降低土仓内水压和水量，避免掘进过程中螺旋机频繁喷涌，解决了上述技术问题。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种用于减弱盾构螺旋机喷涌的装置，包括连接法兰、直角弯头、手动闸阀、气动闸阀、镀锌钢管、软连接和球阀，所述手动闸阀通过连接法兰和直角弯头连接在盾构螺旋机尾部右上侧的预留口上，所述气动闸阀和手动闸阀之间设置一道软连接，便于装置适当调整角度，所述手动闸阀的左右两侧均安装有球阀，作为装置被泥渣堵塞时冲洗的接口，所述气动闸阀的另一端通过镀锌钢管接至拖车的水平皮带上，所述镀锌钢管作为该装置的排水通道，对地层内积水进行引导、排放。

上述的一种用于减弱盾构螺旋机喷涌的装置，所述气动闸阀采用气管A中盾构机提供的高压气源作为开启动力，再通过气管B连接两位三通换向阀控制，可以通过按钮控制开闭。

本发明在使用时，主要通过以下使用步骤来解决盾构螺旋机尾部易频繁发生喷涌的技术问题：

S1：将直角弯头、手动闸阀、软连接、气动闸阀和镀锌钢管依次采用连接法兰连接在盾构螺旋机尾部右上侧的预留口上，镀锌钢管的出口位置接至拖车的水平皮带上；

S2：开启盾构螺旋机进行掘进，当发现地层中水量较大或者存在承压水时，打开气动闸阀，盾构螺旋机中的高压水将通过螺旋机上的预留口进入到装置中，把水引导到拖车水平的皮带上，排至渣斗中；

S3：当土仓中水压减小至可以正常掘进时，关闭气动闸阀，恢复正常掘进，打开盾构螺旋机尾部闸门进行出渣；

S4：当装置堵塞时，若堵塞的是装置的进水口，则关闭手动闸阀，利用泡沫管或高压水管连接至靠近盾构螺旋机的球阀，进行清洗疏通；若堵塞的是后面闸阀位置或管段，则打开手动闸阀，利用泡沫管或高压水管连接至远离盾构螺旋机的球阀，进行清洗疏通；

S5：靠近盾构螺旋机安装的球阀也可作为往盾构螺旋机尾部打高分子聚合物的入口，以改善盾构螺旋机尾部渣土的物理特性。