[发明专利]盾构机泥水环流系统

说明书

本发明公开了一种盾构机泥水环流系统，该盾构机泥水环流系统包括总进浆管路和总排浆管路，总排浆管路的末端连通有泥水仓排浆支管和气垫仓排浆支管，泥水仓排浆支管和气垫仓排浆支管上均设有阀门，泥水仓排浆支管的末端的标高高度大于气垫仓排浆支管末端的标高高度。泥水仓排浆支管和气垫仓排浆支管可单独开通，正常的掘进过程是通过气垫仓排浆支管向外排出泥水浆液，当泥水仓中渣土滞排时，关闭泥浆门，并关闭气垫仓排浆支管上的阀门而打开泥水仓排浆支管上的阀门，通过泥水仓排浆支管将泥水仓中的泥水浆直接排出，增强了泥水仓内泥浆循环力度，增强携渣能力，对防止渣土滞排有较大的帮助，且降低泥水仓浆液比重，减少刀盘结泥饼的概率。

技术领域

本发明涉及泥水平衡盾构机技术领域，具体涉及一种盾构机泥水环流系统。

背景技术

泥水平衡盾构机是在机械式盾构的刀盘的后侧，设置一道前封闭隔板（前封闭隔板底部为设置有开口的泥浆门，上部设置有与大气连通的排气管路和阀门，以排放泥水仓内气体），前封闭隔板与刀盘间的空间为泥水仓，水、膨润土及其添加剂混合制成的泥浆，经泵送管道压入泥水仓，在盾构的前封闭隔板后侧内插装另一道后封闭隔板（后封闭隔板底部设置有排放泥浆的出口），前封闭隔板与后封闭隔板之间的空间为气垫仓，气垫仓与泥水仓通过前封闭隔板底部设置的泥浆门连通，气垫仓内盾构轴心线以上部分充以压缩空气，形成空气缓冲层，气压作用在与泥浆的接触面上，由于接触面上气、液具有相同压力，因此通过调节空气压力和气垫仓内液位，就可以对泥水仓进行建压，保障开挖面上相应的泥浆支护压力。待泥水充满整个泥水仓，并具有一定压力，形成泥水压力室，通过泥水的加压作用能够维持开挖工作面的稳定，盾构推进时，旋转刀盘切削下来的泥砂经搅拌装置搅拌后形成高浓度泥浆，用流体泵送方式送到地面泥水分离系统，将渣土进行分离后运输，分离后的泥水重新送回泥水仓进行循环利用。

泥水仓中泥水渣的顺利排出是泥水平衡式盾构机设计时需要重点考虑的技术问题之一，一般设置一台颚式破碎机（最大破碎粒径1200mm，最大破碎强度300MPa），通过该颚式破碎机将大粒径的石块破碎，以避免堵塞排泥管道，如公开号为CN105065007A的中国专利文献记载了一种盾构机泥水环流和碎石系统，包括通过管道依次串联的进浆管、气垫仓、出料管、泥浆管路破碎机、排浆泵和排浆管；所述出料管用于将气垫仓中的泥浆和砂石输送至所述泥浆管路破碎机中，所述泥浆管路破碎机将来自于气垫仓中的石头破碎。该专利文献记载的盾构机泥水环流和碎石系统设置的破碎机只是将大粒径石块破碎，而泥水平衡盾构机需要排出的泥水渣体积量巨大，排泥管道的堵塞问题依然会时常发生。

公开号为CN206785398U的中国发明专利文献记载了一种泥水平衡盾构泥浆循环系统，包括进浆管和排浆管路和设置在所述进浆管路和排浆管路之间并连通进浆管路和排浆管路的泥浆回打循环管路，所述泥浆回打循环管路与所述排浆管路之间设置分流器，所述泥浆回打管路上设置有增压泵，所述增压泵的进浆管路端和排浆管路端分别设置有阀门。该发明还公开了一种泥水平衡盾构，泥浆循环系统包括设置在进浆管路和排浆管路之间并连通进浆管路和排浆管路的泥浆回打循环管路，所述泥浆回打循环管路与所述排浆管路之间设置分流器，所述泥浆回打管路上设置有增压泵，所述增压泵的进浆管路端和排浆管路端分别设置有阀门。

虽然该专利文献记载的泥水平衡盾构泥浆循环系统设有多个进浆支管和泥浆回打循环管路，但其从气垫仓底部开始向外排泥浆，不具备直接从泥水仓底部向外排浆功能。当气垫仓底部滞积较多泥渣时，需要停止掘进，进行管路的泥浆循环，一旦滞积泥渣过多时，则需要人工进仓清渣，不仅耽误正常的掘进工作，而且由于泥水仓内属于高压环境，进入泥水仓对工作人员的身心健康风险较大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种盾构机泥水环流系统，解决现有技术中泥水盾构机的气垫仓容易累积泥渣造成排渣不畅，不能从泥水仓直接排浆的的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：