[发明专利]一种盾构隧道防土仓排土喷涌装置及施工方法

说明书

本发明公开了一种盾构隧道防土仓排土喷涌装置及施工方法，属于隧道施工领域。本发明中的盾构隧道掌子面防涌水装置包括盾构机、设置在盾构机上的刀盘、设置在盾构机内的容置箱、设置在容置箱内的吸水颗粒、设置在盾构机内并与容置箱连通的气压泵，本发明中的盾构隧道掌子面防涌水装置的施工方法包括：在盾构机掌子面处增加防涌水装置；启动盾构机并观察盾构机的出渣情况，当出渣时发生明显喷涌现象或者渣土含水量大于50％时，用气压泵将吸水颗粒压入到盾构机土压仓内，然后继续观察出渣情况；直到出渣正常，本发明无需大量的人员来进行处理，经济合理，同时提高了施工效率，不仅保证了施工工期，也保证了施工安全。

技术领域

本发明涉及隧道施工领域，具体涉及一种盾构隧道防土仓排土喷涌装置及施工方法。

背景技术

盾构法是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法，在盾构法施工隧道过程中，掘进机在前端挖掘隧道，管片拼装机拼装管片衬砌环来支撑刚挖出的隧道。加上城市地铁隧道一般依附于城市修建，而城市一般都是依山傍水而立，因此在修建隧道时经常会遇到地下水丰富的现象，导致在盾构施工掘进过程中掌子面会出现涌水量过大的情况，会给施工造成损失，严重时威胁着现场人员的生命安全。

当探明盾构施工区域地下水较为丰富时，一般采用搅拌桩防渗及加固法，主要针对盾构机前方及两侧进行提前预制搅拌桩防渗墙等。而当盾构隧道掌子面发生涌水现象时，一般采用封堵法、水泥压填、聚氨酯注入及隧道内抽排水等方法，从而缓解现场涌水量大的难题。以上方法在处理上会严重影响施工的效率，影响工期，此外可能造成大量的掌子面废弃物等，难以较好地处理。相比较高吸水性树脂来说，尽管吸水性稍弱一些，但树脂价格昂贵，不宜大量采用。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出了一种盾构隧道防土仓排土喷涌装置及施工方法，具体技术方案如下：

一种盾构隧道防土仓排土喷涌装置，包括盾构机、设置在盾构机上的刀盘、设置在盾构机内的容置箱、设置在容置箱内的吸水颗粒、设置在盾构机内并与容置箱连通的气压泵，容置箱上设有传输管，传输管穿过刀盘并与隧道掌子面连通，传输管上设有阀门。

本发明中工作人员在盾构机出渣时观察出渣情况，当出渣发生明显喷涌现象或者渣土含水量较大时，则启动气压泵并对容置箱内的吸水颗粒施加压力，使吸水颗粒在气压泵的气压下通过传输管压入到土仓内，吸水颗粒与掌子面渣土混合并与渣土充分粘附结合，对渣土内的水分进行吸附并解决了渣土含水量较多的问题，避免土仓内渣土含水率过大，影响排土效率的情况而影响施工进程。

作为优选，传输管靠近刀盘的一端与刀盘同轴线设置。

本发明通过将传输管与刀盘同轴设置，使传输管靠近刀盘的一端设置在刀盘的中心位置，使吸水颗粒在输送到隧道土仓内时能够均匀充分地与渣土混合。

一种盾构隧道防土仓排土喷涌装置的施工方法，依次包括以下步骤：

(S1)：在盾构机掌子面处增加防涌水装置并将吸水颗粒添加在容置箱内；

(S2)：启动盾构机并观察盾构机的出渣情况，当出渣正常时则无需利用防涌水装置；

当出渣时发生明显喷涌现象或者渣土含水量大于50％时，启动气压泵并打开阀门使吸水颗粒在气压泵的压力作用下压入土仓内，然后继续观察出渣情况；

(S3)：再次观察出渣情况，当出渣正常时则关闭气压泵以及阀门；

当出渣时依旧发生明显喷涌现象或者渣土含水量大于50％时，则启动气压泵并打开阀门使吸水颗粒继续压入土仓内，直到出渣正常，然后关闭气压泵以及阀门。