[发明专利]一种大直径泥水盾构机开挖仓有害气体处理方法及其装置

说明书

发明公开了一种大直径泥水盾构机开挖仓有害气体处理方法及其装置，从盾构机开挖仓顶部引出排气管路，将排气管路接入一直延伸至隧道外部的抽排管道，从盾构机气垫仓顶部引出进气管路，将进气管路接入盾构机空压机系统。当盾构机开挖仓液位传感器监测到开挖仓液位下降时，证明开挖仓存在有害气体聚集。盾构机空压机系统通过进气管路给盾构机气垫仓增压，将有害气体通过排气管路排出。本发明解决了泥水盾构越江隧道施工过程中开挖仓有害气体聚集无法排出的工程问题，降低了施工风险。

技术领域

本发明涉及隧道施工领域，特别是涉及一种大直径泥水盾构机开挖仓有害气体处理方法及其装置。

背景技术

伴随着现代化建设的不断深入，我国城市化进程进入快速发展模式，城市地下空间的利用和开发正成为现代化建设和可持续发展的重中之重，近年来越来越多的隧道施工需要穿越含有有害气体的地层。当盾构机掘进遇到这种地层时，有害气体被释放出来，如果不有效处理将会造成中毒、窒息、爆燃等重大风险危害。目前针对有害气体地层隧道施工主要采取的方法有：(1)更改设计路线。(2)采用明挖法施工。(3)地面钻孔排放气体。

相对山体、地铁隧道而言，穿江隧道施工空间更小，地质勘探精度降低，难以发现地层中埋藏浅的有害气体，在江面上进行插管预前减压与排气作业难度大，无法采用常规的应对有害气体地层的施工方法。在受限空间作业，有害气体极易在开挖仓顶部聚集，影响掌子面稳定，从而引发爆燃事故。本发明的提出可对上述问题得到满意的解决，消减有害气体给盾构施工带来的危害。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提出一种能有效消减越江隧道施工过程中有害气体聚集带来的安全隐患，降低施工难度，工作过程简单高效且安全性高，费用成本低的施工技术。

为了解决上述技术问题，本发明提出的一种大直径泥水盾构机开挖仓有害气体处理方法及其装置，其特征在于：当开挖仓液位传感器监测到开挖仓液位下降存在有害气体时，利用盾构机原有的空压机系统通过进气管路给气垫仓增压，将开挖仓内的有害气体通过排气管路排出。具体结构包括：进气管路、进气阀门a、进气阀门b、进气冲刷管路、进气冲刷阀门、进气溢流阀、进气压力表、进气调速阀、进气有害气体传感器、排气管路、排气阀门a、排气阀门b、排气阀门c、排气冲刷管路、排气冲刷阀门、泥浆缓冲罐、液位镜、泥浆排放阀门、排气溢流阀、排气压力表、排气调速阀、排气有害气体传感器。从盾构机所述的开挖仓顶部引出排气管路，将所述的排气管路接入一直延伸至隧道外部的抽排管道，从盾构机所述的气垫仓顶部引出进气管路，将所述的进气管路接入盾构机空压机系统。当盾构机开挖仓液位传感器监测到开挖仓液位下降时，证明开挖仓有有害气体聚集，盾构机停止工作。盾构机空压机系统通过所述的进气管路给盾构机气垫仓增压，将有害气体通过排气管路排出。

所述的排气管路中布置有泥浆缓冲罐，用于暂时存储开挖仓流出的泥浆，所述的泥浆缓冲罐中安装有液位镜，泥浆伴随有害气体通入排气管路，并进入泥浆缓冲罐中，可在液位镜中观察到泥浆储量，打开泥浆排放阀门将泥浆排出。

所述的排气管路接入排气冲刷管路，所述的进气管路接入进气冲刷管路，用于冲刷管路中堆积的泥浆防止阻塞。

所述的排气管路中布置有排气溢流阀、排气压力表、排气调速阀、排气有害气体传感器，所述的排气溢流阀用于稳定排气管路及开挖仓内压力，所述的排气压力表用于观测排气管路内的压力值，所述的排气调速阀用于调节排气管路中气体流速，防止流速过快有害气体摩擦引起爆燃，所述的排气有害气体传感器用于监测排气管路中有害气体是否完全清除，所述的进气管路中布置有进气溢流阀、进气压力表、进气调速阀、进气有害气体传感器，所述的进气溢流阀用于稳定进气管路及气垫仓内压力，所述的进气压力表用于观测进气管路内的压力值，所述的进气调速阀用于调节进气管路中气体流速，所述的进气有害气体传感器用于监测进气管路中是否有害气体倒灌。

本发明有益效果如下：