[实用新型]用于盾构螺旋机的防涌水涌砂安全装置

说明书

本实用新型提供了一种用于盾构螺旋机的防涌水涌砂安全装置，所述安全装置包括圆形套筒、的叶轮阀和叶轮阀驱动马达，所述叶轮阀包括中心转轴、沿着中心转轴圆周方向分布的至少两块旋转挡板和设置在至少两块旋转挡板两端的叶轮，叶轮阀水平置于出渣套筒内，并将出渣套筒的内腔分隔成至少两个出渣腔，所述叶轮阀驱动马达安装在套筒的一端，其驱动轴与叶轮阀的中心转轴连接，驱动叶轮阀在套筒内旋转；在圆形套筒上开设有渣土进口和渣土出口，并通过渣土进口与螺旋输送机的出土口密封对接。本实用新型结构简单、安装方便，解决了螺旋输送机在遇到含水量较大的土层时出现喷涌的问题，提高了盾构施工的安全性能。

技术领域

本实用新型属于盾构施工领域，尤其涉及一种用于盾构螺旋机的防涌水涌砂安全装置。

背景技术

近年来，随着地下空间进一步的开发利用，盾构法施工是安全性最高的施工方法。目前地下隧道施工常用的是刀盘式盾构机，利用盾构机顶部安装的刀盘对土层切削，将泥土切削后用螺旋机输送到盾构机后部，用小车或输送带将泥土送到地面。螺旋输送机作为土压平衡盾构开挖仓内渣土外运的通道，对维持开挖土仓平衡、掌子面稳定以及掘进安全起着总要的作用。

由于盾构机是在地下进行掘进，因此在掘进过程中经常会碰到含砂石的泥水层或者是含水量较大的土层，当土层中水量大的时候，闸门密封不好或者不能及时关闭，会出现喷涌事故，轻则地表沉降、重则塌方，其安全风险高。现有的螺旋输送机的出土口是通过闸门控制的，在遇到涌水、涌砂时，喷涌的泥沙作用在闸门的闸板上，使闸板关闭的阻力增大，便无法正常关闭，易造成喷涌超方，甚至地面坍塌。为了解决上述问题，另一种常用的办法，将一级螺旋机改造成二级螺旋机，但是其成本高昂，如果遇到富水地层，一旦出现涌水、涌砂，其密封效果也不佳。

发明内容

本实用新型针对现有技术存在的问题提供一种用于盾构螺旋机的防涌水涌砂安全装置，该安全装置可以安装在螺旋输送机的出土口，释放螺旋输送机的内的压力，解决传统螺旋输送机在富水沙层、承压水沙层盾构施工过程中喷涌的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于盾构螺旋机的防涌水涌砂安全装置，所述安全装置包括圆形套筒、设置在套筒内的叶轮阀和叶轮阀驱动马达，所述叶轮阀包括中心转轴、沿着中心转轴圆周方向分布的至少两块旋转挡板和设置在至少两块旋转挡板两端的叶轮，叶轮阀水平置于出渣套筒内，并将出渣套筒的内腔分隔成至少两个出渣腔，且叶轮的外缘以及每块旋转挡板的边缘均与出渣套筒的内壁密封接触，所述叶轮阀驱动马达安装在套筒的一端，其驱动轴与叶轮阀的中心转轴连接，驱动叶轮阀在套筒内旋转；在圆形套筒上开设有渣土进口和渣土出口，并通过渣土进口与螺旋输送机的出土口密封对接。

本实用新型较优的技术方案：在套筒的渣土进口处设有与螺旋输送机的出土口形状大小相同的连接板，并在连接板的周围设有多个螺栓安装孔，在连接板上开设有与渣土进口相匹配的通孔，其通孔与套筒的渣土进口密封对接，在连接板的通孔与盾构机螺旋输送机的出土口对接面设有第一密封圈。

本实用新型较优的技术方案：所述叶轮阀驱动马达为液压马达或电动马达，并配置有液压控制系统或电控系统。

本实用新型较优的技术方案：所述套筒为中空圆形套筒，其中一端设有驱动装置安装座，另一端设有密封端盖，叶轮阀驱动马达安装在驱动装置安装座上，中心转轴的两端分别通过滚动轴承与密封端盖和驱动装置安装座连接，并通过轴承密封件以及轴承盖密封。

本实用新型较优的技术方案：所述叶轮阀的长度与套筒的内腔长度相等，叶轮的外径与套筒的内径相等，并在两个叶轮的外缘与出渣套筒内壁接触面设有第二密封圈；所述旋转挡板为方形挡板，在每块旋转挡板与套筒内壁接触面开设有密封条卡槽，并在密封条卡槽内嵌设有密封条。

本实用新型较优的技术方案：所述叶轮阀包括四块旋转挡板，四块旋转挡板沿着中心转轴的圆周方向等间距分布，并与两端的叶轮结合将出渣套筒的内腔分隔成四个大小相同、且截面成扇形的出渣腔，所述套筒进渣口和套筒出渣口的口径均小于每个出渣腔的截面弧形长度。