[发明专利]防喷涌装置、使用方法及螺旋输送机

说明书

本发明公开了一种防喷涌装置、使用方法及螺旋输送机，防喷涌装置用于防止土压平衡盾构机掘进时螺旋输送机发生喷涌，包括与螺旋输送机的输出端连接的渣土输送管道、安装于渣土输送管道上用于控制螺旋输送机向渣土输送管道内排放渣土的近端闸阀、安装于渣土输送管道上的用于与气源发生装置连接的气源接入结构以及安装于渣土输送管道上并位于气源接入结构的输出方向的远端闸阀，气源发生装置通过气源接入结构朝远端闸阀的方向往渣土输送管道内输送压缩气体，以提供渣土输送动力将渣土输送至盾构机的接渣装置内。本发明的防喷涌装置，通过将一部分位于螺旋输送机的输出端部的渣土排出，使螺旋输送机的输出端部的渣土的压力降低以防止发生喷涌。

技术领域

本发明涉及隧道施工装备技术领域，特别地，涉及一种用于防止土压平衡盾构机掘进时螺旋输送机发生喷涌的防喷涌装置及其使用方法，此外，还涉及一种螺旋输送机。

背景技术

土压平衡盾构机排土简单、可靠性强、适用性强，被广泛应用在城市地铁轨道交通隧道工程，主要由盾体、刀盘、驱动系统、螺旋输送系统、液压推进系统、土压仓、管片拼装机、同步注浆系统以及盾尾密封装置等构成。其中螺旋输送机是土压平衡盾构机关键部件之一，是盾构机的排土装置，由筒体、驱动装置、螺旋轴、排渣闸门组成。

盾构法施工时，地质条件、水文情况、掘进参数是喷涌发生的影响因素。盾构机在砂卵石等富水地层地下水的通路没有阻断的地层掘进时，若泡沫剂、膨润土等添加剂使用不当，渣土改良不理想，未能有效改变渣土渗透性，在水流量大或者水力梯度大的情况下，极易发生喷涌现象。盾构机在裂隙水发育的中风化或者微风化地层掘进时，若盾构机后方水路未封闭，开挖仓内渣土由于流水的影响难以改良时，也经常发生喷涌现象。高压力的水体穿越开挖仓和螺旋输送机后，其压力水头没有递减到位，渗流夹带土颗粒在输送到螺旋输送机排渣门出口的一瞬间，由于下方敞开的皮带输送机受料端处于无压状态，渗流水便在压力突然降低的情况下带动正常输送的渣土喷涌而出。外喷的渣土使周边工作环境恶化，给盾构管片拼装等带来很大的困难，影响工程进度。

发明内容

本发明提供了一种防喷涌装置、使用方法及螺旋输送机，以解决现有技术中土压平衡盾构机掘进时螺旋输送机发生喷涌的技术问题。

根据本发明的一个方面，提供一种防喷涌装置，用于防止土压平衡盾构机掘进时螺旋输送机发生喷涌，防喷涌装置包括与螺旋输送机的输出端连接的渣土输送管道、安装于渣土输送管道、上用于控制螺旋输送机、向渣土输送管道、内排放渣土的近端闸阀、安装于渣土输送管道上的用于与气源发生装置连接的气源接入结构以及安装于渣土输送管道上并位于气源接入结构的输出方向的远端闸阀，气源发生装置通过气源接入结构朝远端闸阀的方向往渣土输送管道内输送压缩气体，以提供渣土输送动力将渣土输送至盾构机的接渣装置内。

进一步地，气源接入结构位于近端闸阀与远端闸阀之间，气源发生装置产生的压缩气体通过气源接入机构朝远端闸阀方向输送至渣土输送管道内。

进一步地，气源接入结构包括接入管道和气体控制阀，接入管道的第一端插入渣土输送管道中并朝远端闸阀方向弯折，气体控制阀安装于接入管道的第二端上并用于控制气源发生装置向渣土输送管道中输送的压缩气体的量。

进一步地，近端闸阀位于气源接入结构与远端闸阀之间，气源发生装置产生的压缩空气通过气源接入结构至渣土输送管道内并推动螺旋输送机排放至渣土输送管道内的渣土向接渣装置内输送。

进一步地，近端闸阀的输出端与渣土输送管道连接，近端闸阀的输入端通过法兰与螺旋输送机连接，且法兰与螺旋输送机的连接处设有用于阻挡大颗粒石块进入渣土输送管道内的过滤装置。