[发明专利]一种应用于泥水盾构机管路延伸系统的波纹管式封堵球

说明书

本发明是一种应用于泥水盾构机管路延伸系统的波纹管式封堵球，它包括金属波纹管，金属波纹管外包覆一层聚氨酯弹性体材料。对于所述的金属波纹管，其波距t，波厚a，波纹管单层厚度h₀，波高H以及连接封头厚度h₁是基于管道内径计算得出的。主要是解决泥水盾构机管路延伸封堵装置现有研究中技术不足，以及不便操作、质量较重、挠度小、摩擦力较大等问题。

技术领域

本发明涉及一种泥水平衡盾构机管路延伸系统中封堵泥水的波纹管封堵装 置。

背景技术

泥水盾构机在掘进的过程中，送泥管和排泥管是固定的，泥水不断的往刀 盘供泥和向地面排泥。但进泥管和排泥管长度有限，每前进数米，就需停下进 行接管。接管时若拆开已连接的管法兰，则钢管内的大量泥水必将全部流入隧 道，对施工环境造成破坏，且浪费泥水资源，不符合文明环保施工及节约资源 的要求。此外，反复接管这一工序复杂且费时，对整个盾构机高效推进产生了 严重的不利影响。目前市场上已经有一种实体的闭塞柱体式封堵球，如专利 CN104390090A，在管道发生泄露时，管接头的半球形管腔内的封堵球在水压的 作用下，封堵球与小孔道压紧，将一侧管道堵住，从而防止管道内的水流失。 这种类型的封堵球刚度小，不易操作，磨损较为严重，且受到现有材料的限制。 又如专利CN206936667U，公开了一种管道封堵球及管道封堵结构。可在管道外 部利用磁场来隔离控制管内封堵球的赤道径向胀缩，使该封堵球在赤道径向膨 胀时恰好与管道过盈配合，起到封堵作用。但是该类型的封堵球存在质量较重 而摩擦阻力大、因挠度较小而很难通过三通换向阀等缺点，并且随着使用次数 增加，闭塞柱体中部会塌陷，从而使封堵效果变差。

发明内容

本发明的目的在于提供泥水平衡盾构机管路延伸系统中封堵泥水的波纹管 封堵球，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种应用于泥水平衡盾构机 管路延伸系统的封堵球包括：金属波纹管、金属波纹管外包覆的一层聚氨酯弹 性体材料。

主要是基于管道内径计算，具体方法如下：

一种应用于泥水盾构机管路延伸系统的波纹管式封堵球，所述金属波纹管 的波距t和波厚a依下式计算：

t＝0.068D_in；

a＝0.0408D_in；

式中：D_in是泥浆旁通管管道内径，mm；

t是波纹管的波距，t＝0.12d，mm；

d是金属波纹管内径，mm；

D是金属波纹管外径，D＝0.85D_in，mm；

a是金属波纹管波厚,a＝0.6t，mm。

一种应用于泥水盾构机管路延伸系统的波纹管式封堵球，所述金属波纹管 的单层厚度h₀和金属波纹管的波高H依下式计算：

式中：h₀为金属波纹管单层壁厚，mm；

H为金属波纹管波高，mm；

p为波纹管最大承受压力，MPa；

D_in是泥浆旁通管管道内径，mm；

[σ]为材料许用应力，MPa。

一种应用于泥水盾构机管路延伸系统的波纹管式封堵球，其所述金属波纹 管的连接封头厚度h₁，波数n依下式计算：