[发明专利]一种常压刀盘的冲刷装置、泥水盾构机及冲刷方法

说明书

本发明公开了一种常压刀盘的冲刷装置、泥水盾构机及冲刷方法，冲刷装置包括设置在泥水仓与刀盘之间的冲刷机构，冲刷机构的冲刷进液口与泥水仓相连通，冲刷机构的冲刷喷口设置在刀盘的前面板上，冲刷机构形成泥水仓内部泥浆小循环系统。所述泥水仓上连接有泥浆大循环系统；所述泥浆大循环系统包括设置在盾体内的进浆系统和排浆系统，进浆系统的进浆管穿过气垫仓与泥水仓相连通且进浆管设置在泥水仓的上部，排浆系统设置在泥水仓下部。本发明解决了常压刀盘结泥饼及渣土堵仓滞排问题，同时有效缓解了加大冲刷流量对中心回转接头损坏严重的问题，是泥水盾构刀盘冲刷的一大创新，具有较高的推广价值。

技术领域

本发明涉及盾构机技术领域，特别是指一种常压刀盘的冲刷装置、泥水盾构机及冲刷方法。

背景技术

盾构机作为一种机、电、液多元集成的隧道工程施工特种机械设备，在国内外隧道建设中发挥着不可替代的作用。随着城市化建设进程和地下空间不断发展，穿越江、河、湖、海等复杂水文地质条件的高水压隧道工程越来越多。常压刀盘作为适用于高水压环境下一种安全、高效的技术手段，使用频率也随之升高。其原理是采用箱体闭式结构隔绝水土压力，在刀盘内部安装带有闸门的常压换刀装置，因此常压刀盘中心和主梁区域前面板为实心且覆盖面积较大，尤其是中心区域。这造成刀盘开口率较低，在面对黏性土，泥岩等地质时容易引起刀盘结泥饼，一旦冲刷不当，刀盘出渣口泥饼会越积越多，渣土堆积在刀盘前方很难排出，进而导致刀盘堵塞滞排问题，严重影响施工效率。

加大冲刷流量是解决渣土滞排最有效的手段之一。目前盾构机刀盘冲刷：如申请公布号CN 109611108 A的一种泥水盾构机循环冲刷系统的改进方法，是通过中心回转接头进入刀盘，对刀盘后部进行冲刷。而授权公告号CN 208168881 U的一种常压刀盘分区域冲刷系统，也是通过中心回转接头对刀盘面板进行冲刷，上述现有技术的设计具有以下不足之处：1、刀盘冲刷所有的冲刷泥浆均需通过中心回转接头，受内部空间的影响，中心回转接头结构无法增加太大，这造成冲刷流量受限。2、中心回转接头是回转体，定子与转子之间采用密封件密封。通过中心回转接头的冲刷流量增大，容易造成密封严重磨损且经常损毁极易造成漏浆现象，需要停机更换密封，影响施工效率。3、泥水仓无内部循环，易产生渣石滞留问题，增加泥水盾构排浆负担。

因此，设计一种常压刀盘的冲刷装置及方法，解决常压刀盘结泥饼及渣土堵仓滞排问题，同时有效缓解加大冲刷流量对中心回转接头损坏严重的问题很有必要。

发明内容

针对上述背景技术中的不足，本发明提出一种常压刀盘的冲刷装置、泥水盾构机及冲刷方法，用以解决上述技术问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种常压刀盘的冲刷装置，包括设置在泥水仓与刀盘之间的冲刷机构，冲刷机构的冲刷进液口与泥水仓相连通，冲刷机构的冲刷喷口设置在刀盘的前面板上，冲刷机构形成泥水仓内部泥浆小循环系统。

优选地，所述泥水仓上连接有泥浆大循环系统；所述泥浆大循环系统包括设置在盾体内的进浆系统和排浆系统，进浆系统的进浆管穿过气垫仓与泥水仓相连通且进浆管设置在泥水仓的上部，排浆系统设置在泥水仓下部。

优选地，所述冲刷机构包括设置在刀盘内的冲刷泵组，冲刷进液口通过进浆管路连接在冲刷泵组的进浆端，冲刷泵组的出浆端通过冲刷管路与冲刷喷口相连接，所述冲刷进液口内设有格栅。

优选地，所述进浆管路上连接有清洗管路，清洗管路与水循环系统相连接，且清洗管路上设有球阀。清洗管路与水循环系统用于对冲刷机构的清洗，防止发生堵塞。

优选地，所述冲刷泵组通过电路与后台控制系统相连接，电路通过设置在盾体内的中心回转接头向外延伸。一个进浆管路对应至少一个冲刷管路，冲刷管路与冲刷喷口一一对应。

优选地，所述刀盘上设有进渣口，所述冲刷喷口设置在进渣口的外周。所述冲刷喷口还设置在刀盘的中心部和相邻刀具之间的面板上。

一种泥水盾构机，包括所述的常压刀盘的冲刷装置。