[发明专利]盾构土仓高压水冲刷系统

说明书

技术领域

本发明是一种防止盾构土仓产生泥饼的技术，具体为一种应用于土压平衡盾构和泥水盾构的盾构土仓高压水冲刷系统。

背景技术

随着社会的不但发展，尤其是隧道等地下施工建设的不断开展，盾构则成为了隧道施工中不可或缺的一种掘进工具。

盾构刀盘在掘进过程中，土仓渣土的流动性往往比较差，特别是土仓中心部位极易形成泥饼，一旦产生泥饼，严重影响刀盘的掘进效率和项目施工进度，具体表现为盾构总推力增大、刀盘扭矩增大、刀盘贯入度低、掘进速度慢、土仓渣土温度高等。

因此，如何能够提高土仓内的渣土流动性，防止土仓内产生泥饼，进而提高施工掘进速度，减小盾构总推力，已经是一个值得研究的问题。

发明内容

为了克服上述现有技术中的不足，本发明针对盾构土仓容易形成泥饼，提供了一种通过高压水冲刷系统有效改善土仓渣土的流动性，防止土仓产生泥饼的盾构土仓高压水冲刷系统。

本发明的目的是这样实现的：

盾构土仓高压水冲刷系统，其特征在于：包括设置在盾构后配套中的与水系统清洗管路7连接的多级离心泵8，多级离心泵8通过高压水管1与盾构主驱动或前盾隔板2连接，土仓壁5及中心部位6上设置有冲刷口3，冲刷口3内设置有高压水冲刷装置4；

所述的高压水冲刷装置4通过螺栓安装在冲刷口3上，同时与高压水管1连接；

所述的高压水管1上设置有气动球阀9、手动球阀10、止回阀11及流量计；

所述的止回阀11为丝扣立式止回阀；

所述的高压水冲刷装置4可以喷水、泡沫或膨润土；

所述的高压水冲刷装置是通过一个压环压住一层5mm厚的橡胶垫，橡胶垫上割了一个“十”字形缝，缝隙为1mm，橡胶垫底部设置有通高压水的若干个小孔。

有益效果：本发明通过增加高压水冲刷系统，在刀盘掘进过程中，根据地层变化开启高压水冲刷或控制土仓高压水冲刷的流量，及时有效的改善土仓渣土的流动性，防止土仓产生泥饼，本发明应用于土压平衡盾构和泥水盾构；高压水冲刷装置为背装螺栓固定方式，制作简单、维修方便；冲刷装置除了喷高压水，还可以通泡沫、膨润土等；冲刷口可一口多用，高压水冲刷装置拆除后，通过冲刷口可对土仓孤石进行处理或对刀盘前面打锚杆，无需人工进仓。

附图说明

图1为本发明的结构示意图一；

图2为图1中a部放大结构示意图；

图3为本发明的结构示意图二；

图4是本发明的的系统原理控制图；

图中为：高压水管1、盾构主驱动或前盾隔板2、冲刷口3、高压水冲刷装置4、土仓壁5、中心部位6、水系统清洗管路7、多级离心泵8、气动球阀9、手动球阀10、止回阀11。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明做进一步的说明：

 如图1、图2、图3所示，盾构土仓高压水冲刷系统，包括设置在盾构后配套中的与水系统清洗管路7连接的多级离心泵8，多级离心泵8通过高压水管1与盾构主驱动或前盾隔板2连接，土仓壁5及中心部位6上设置有冲刷口3，冲刷口3内设置有高压水冲刷装置4；

所述的高压水冲刷装置4通过螺栓安装在冲刷口3上，同时与高压水管1连接；所述的高压水冲刷装置是通过一个压环压住一层5mm厚的橡胶垫，橡胶垫为天然橡胶，橡胶垫上割了一个“十”字形缝，缝隙为1mm，橡胶垫底部设置有通高压水的若干个小孔，在高压水的压力作用下，橡胶张开，喷射高压水；当高压水关闭时，橡胶垫因有弹性自动弹回原状，可以阻止土仓泥沙进入高压水管道，即高压水冲刷装置的单向阀功能。

如图4所示，所述的高压水管1上设置有气动球阀9、手动球阀10、止回阀11及流量计；

所述的止回阀11为丝扣立式止回阀；

所述的高压水冲刷装置4可以喷水、泡沫或膨润土。

为了改善土仓特别是中心部位渣土的流动性，盾构土仓增加高压水冲刷系统，在盾构后配套中增加一个多级离心泵（11KW、12m³、扬程150m，可根据具体情况，或选更大的），高压水管接至盾构主驱动或前盾隔板，每根高压水管安装有球阀和流量计；盾构土仓壁包括中心部位相应位置，设置有一定数量的冲刷口，冲刷口大小为Φ80mm或Φ90mm。每个冲刷口上通过螺栓安装一高压水冲刷装置，高压水冲刷装置与高压水管连接；高压水冲刷装置同时具有易更换和单向阀功能；在刀盘掘进过程中，根据地层变化开启高压水冲刷或控制土仓高压水冲刷的流量，及时有效的改善土仓渣土的流动性，防止土仓产生泥饼。