【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种建筑工程
,具体地,涉及一种富水围岩中土压平衡盾构施工突涌防治装置及方法。
技术介绍
盾构法具有自动化程度高、安全系数高和施工速度快等优点,被广泛应用于城市地铁隧道施工。盾构法中常用的盾构机主要包括泥水加压平衡盾构机和土压平衡盾构机。泥水加压平衡盾构机通过泥水加压,平衡开挖面外部压力,依靠泥浆泵将泥浆泵送到地面并分离净化,因而适用于含水砂层、粘土层和地下水位较高的软弱地层,而不适用于不易破碎的围岩地层。土压平衡盾构机通过刀盘切削岩土体,依靠土仓内的渣土来平衡开挖面水土压力,通过螺旋输送机向外排土,对地层适应性强,同时也适用于岩石地层的隧道开挖工程。但在富水围岩地层中使用土压平衡盾构机施工时,土仓内含水量过高,土压难以控制,出渣时易出现突涌现象,存在安全隐患;渣土与水混合,流动性增强,在皮带输送机运送渣土时易引发漏泥掉泥现象,需要人工对隧道漏泥进行清理,费时耗力;由于渣土流动性较高,出渣效果差、效率低,影响施工速率与进度。因此改进出土方式,对泥浆单独进行输送,对于土仓内水土平衡及提高运渣效率很有必要。经对现有技术文献的检索发现,中国专利号为201410612020.4,专利公开号为:104373131A,专利名称为:一种利用土压平衡盾构机渣土保压泵送装置的施工方法,该专利自述为:“一种利用土压平衡盾构机渣土保压泵送装置的施工方法,通过在土压平衡盾构机掘进到透水性强或沉降控制要求高的地层之前,将其出土口与保压泵送装置连接,同时在泵送过程中向土仓内添加用于防止喷涌现象发生的膨润土或泡沫等进行渣土改良,可通过对泵送装置流量的控制,有效控制 ...
【技术保护点】
一种富水围岩中土压平衡盾构施工突涌防治装置,其特征在于,包括:过滤系统、高压喷射系统、阀门系统以及泥浆泵送系统,其中:所述高压喷射系统分布于所述过滤系统边缘,用于在过滤系统过滤泥水前向过滤系统周围高速喷射土体改良剂以防止泥饼的形成;所述过滤系统连接安装于土压平衡盾构机土仓隔板内壁,泥水经过所述过滤系统过滤后进入泥浆泵送系统;所述阀门系统安装于土压平衡盾构机土仓隔板上,并与所述过滤系统相连,所述阀门系统用于防止土仓中的水及渣土在压力作用下进入泥浆泵送系统,导致土仓内水土压力失衡;所述泥浆泵送系统与所述阀门系统连接,用于将经过所述过滤系统过滤后的泥水向外泵送。
【技术特征摘要】
1.一种富水围岩中土压平衡盾构施工突涌防治装置,其特征在于,包括:过滤系统、高压喷射系统、阀门系统以及泥浆泵送系统,其中:所述高压喷射系统分布于所述过滤系统边缘,用于在过滤系统过滤泥水前向过滤系统周围高速喷射土体改良剂以防止泥饼的形成;所述过滤系统连接安装于土压平衡盾构机土仓隔板内壁,泥水经过所述过滤系统过滤后进入泥浆泵送系统;所述阀门系统安装于土压平衡盾构机土仓隔板上,并与所述过滤系统相连,所述阀门系统用于防止土仓中的水及渣土在压力作用下进入泥浆泵送系统,导致土仓内水土压力失衡;所述泥浆泵送系统与所述阀门系统连接,用于将经过所述过滤系统过滤后的泥水向外泵送。2.根据权利要求1所述的一种富水围岩中土压平衡盾构施工突涌防治装置,其特征在于,所述内圈曲面筛网直径大于300mm,为曲面,厚度大于10mm,所述内圈曲面筛网上有滤孔,滤孔直径为5-10mm,任意相邻滤孔圆心距为5-10mm;所述外圈圆环的外直径大于360mm;外圈圆环环向设置等间距螺栓孔,并通过螺栓固定于土压平衡盾构机土仓隔板内壁。3.根据权利要求1所述的一种富水围岩中土压平衡盾构施工突涌防治装置,其特征在于,所述高压喷射系统由依次连接的高压注浆泵、喷杆、喷头组成,高压喷射系统通过高压注浆泵泵送土体改良剂,土体改良剂经喷杆泵送至喷头,由喷头喷射搅动过滤系统附近的渣土。4.根据权利要求3所述的一种富水围岩中土压平衡盾构施工突涌防治装置,其特征在于,所述喷杆为三根单通道钢管,所述钢管均为折线形,钢管折线上部分轴线沿垂线方向,钢管折线下部分轴线垂直于土压平衡盾构机土仓隔板;三根钢管均匀排列于过滤系统边缘,各钢管折线下部分截面圆心与过滤系统的内圈曲面筛网圆心连线之间互成120°角,且其中一根钢管位于内圈曲面筛网正上方。5.根据权利要求3所述的一种富水围岩中土压平衡盾构施工突涌防治装置,其特征在于,所述喷头位于喷杆末端;喷头与土仓隔板内壁成一角度朝向所述过滤系统。6.根据权利要求3所述的一种富水围岩中土压平衡盾构施工突涌防治装置,其特征在于,所述喷头的直径为1-5mm、总长为15-100mm;所述喷头的直线部分长度为3-10mm,窄角为12-15°。7.根据权利要求1所述的一种富水围岩中土压平衡盾构施工突涌防治装置,其特征在于,所述...
【专利技术属性】
技术研发人员:张伟森,吴大勇,沈水龙,林梦莹,张宁,吴怀娜,周全,王志新,叶华,荣浩然,刘元鹏,赵阳,张桂彬,范印高,张贺,韩琪,肖连邦,陈辉,贺威,滕海波,
申请(专利权)人:中铁十六局集团北京轨道交通工程建设有限公司,中铁十六局集团有限公司,上海交通大学,
类型:发明
国别省市:北京;11
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