高压旋喷式盾构机土仓内铁板砂快速处理装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种高压旋喷式盾构机土仓内铁板砂快速处理装置。所述处理装置包括高压旋喷钻杆、仓壁密封固定装置和活动法兰盘；仓壁密封固定装置依次由球阀连接管、连接管头、密封管和固定压管连接而成，仓壁密封固定装置通过球阀连接管与盾构机土仓壁预留球阀连接；在高压旋喷钻杆上设有止退块，所述高压旋喷钻杆的钻头穿过仓壁密封固定装置的管体后从盾构机土仓壁预留球阀插入盾构机土仓内，活动法兰盘从高压旋喷钻杆尾端套在高压旋喷钻杆的止退块后方，并通过第一连接丝杆与仓壁密封固定装置连接。本实用新型专利技术整体结构简单、施工方便，可以避免进仓作业的安全风险，也缩短了仓内固结体处理时间，同时降低了处理成本。

Tokura Chitetsuzakasa quick processing device for high-pressure rotary jet type shield machine

The utility model provides a Tokura Chitetsuzakasa quick processing device for a high-pressure rotary spraying machine. The processing device comprises a high pressure jet pipe, wall sealing device and the movable fixed flange; sealing wall fixing device composed of ball valve connecting pipe and the connecting pipe head, sealing pipe and fixed pressure pipe connection, silo wall sealing fixation device is connected with the pipe and the shield machine through the ball valve ball valve for soil wall; in high pressure jet pipe is arranged on the retaining block, the high pressure jet drill bit through the wall body fixing device of the sealing tube from the head chamber of shield machine for wall ball valve insertion head chamber of shield machine, the mobile flange from high-pressure rotary jet pipe in high pressure jet tail sleeve pipe retaining block rear and through the first connecting screw rod and the sealing device is connected with the fixed wall. The utility model has the advantages of simple integral structure and convenient construction, can avoid the safety risk of entering the warehouse operation, shorten the processing time of the consolidation body in the warehouse, and reduce the processing cost.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及盾构机土仓内渣土板结处理装置，具体是一种适用于盾构机在富水砂层掘进，因地层失水导致土仓渣土板结的高压旋喷式盾构机土仓内铁板砂快速处理装置，该处理装置可以在土仓外处理，降低风险，达到快速处理仓内铁板砂的目的。
技术介绍
随着社会和城市的快速发展，地下轨道交通越来越成为缓解城市交通压力的主要手段，盾构机作为一种现代化的地下工程施工机械，在地铁建设中发挥着重要作用。在盾构施工富水砂层中若盾构机停机长，或者渣土改良效果差超压掘进，原地层中应力回收、重力沉降等原因导致盾体外侧、掌子面或土仓内砂层板结形成铁板砂，及易使盾构机被困，表现为刀盘无法启动，恢复推进时推力大，推进无速度等。目前国内通常处理铁板砂使盾构机脱困是一项非常困难的课题，现有的常规处理方法为地层注浆加固人工清仓和反复填仓挖仓，现有方法不仅处理时间长，且施工风险大、代价高，按照以前类似工程经验，处理一起至少需一个半月的时间，同时消耗大量的人力物力。因此，研究一种能在人员不进仓的条件下处理盾构铁板砂方法，将对盾构施工产生重大的影响。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种成本低廉、原理简单、高效快速处理盾构土仓内铁板砂或泥饼的装置。本技术提供的技术方案：所述一种高压旋喷式盾构机土仓内铁板砂快速处理装置，包括高压旋喷钻杆、仓壁密封固定装置和钻杆调节装置，所述高压旋喷钻杆的前端设有高压旋喷钻头，尾端通过旋喷管与高压旋喷机连接；所述仓壁密封固定装置包括球阀连接管、连接管头、密封管和固定压管，所述球阀连接管一端与盾构机土仓壁预留球阀连接，另一端通过第一连接丝杆与连接管头的其中一端连接，连接管头的另一端与密封管焊接，固定压管从密封管的另一端管口插入并压紧后通过第二连接丝杆与连接管头固定连接；所述钻杆调节装置是由活动法兰盘和设置在高压旋喷钻杆上的止退块组成，所述高压旋喷钻杆的钻头端依次穿过固定压管、密封管、连接管头和球阀连接管后从盾构机土仓壁预留球阀插入盾构机土仓内，活动法兰盘从高压旋喷钻杆尾端套在高压旋喷钻杆的止退块后方，并通过第一连接丝杆与仓壁密封固定装置连接，连接后的活动法兰盘可以沿着第一连接丝杆前后移动调节高压旋喷钻杆伸入盾构机土仓内的长度；在密封管与高压旋喷钻杆的外壁之间通过密封盘根密封。本技术较优的技术方案：在球阀连接管与连接管头连接段设有带多个丝杆孔的第一连接盘，在固定压管的尾端设有多个带丝杆孔的第二连接盘，且第一连接盘的直径大于第二连接盘的直径，在连接管头的两端对应设有与第一连接盘和第二连接盘形状大小相同、且开孔相同的连接盘，在活动法兰盘上开设有与第一连接盘上对应的丝杆孔；所述连接管头较大端的连接盘与球阀连接管上的第一连接盘对接，第一连接丝杆的其中一端插入对接的两个连接盘上的丝杆孔，将两个连接盘固定连接，另一端插入活动法兰盘上的丝杆孔，并将活动法兰盘与仓壁密封固定装置连接；第二连接丝杆的一端穿过连接管头较小端连接盘上的丝杆孔，另一端插入固定压管上第二连接盘上的丝杆孔，将固定压管与连接管头连接。本技术较优的技术方案：所述止退块设置在高压旋喷钻杆的尾端。本技术较优的技术方案：所述高压旋喷钻杆的直径为20-32mm，是由多节钻杆组合而成，其单节钻杆长度为200-1000mm，高压旋喷钻头上的喷嘴口径为1.5-1.8mm。本技术较优的技术方案：所述高压旋喷钻杆在外力作用下沿着仓壁密封固定装置180°范围来回旋转。本技术较优的技术方案：所述密封固定装置的管体长度为200-300mm，密封盘根包裹高压旋喷钻杆的杆体3-5圈。本技术较优的技术方案：所述第一连接丝杆和第二连接丝杆均有2-4根，沿着钻杆的外围均匀分布。本技术较优的技术方案：所述高压旋喷钻杆的旋喷浆液采用水或泡沫水，旋喷压力在25-30MPa，旋转速度15-20r/min，推进速度10-15cm/min，浆液采用泡沫水(水)，使钻杆周边板结体尽可能切割松散。本技术的有益效果：1.本技术采用高压旋喷原理切割固结体，处理原理成熟，固定密封装置采用现场加工，旋喷钻杆专门委外加工，操作简单，配件加工方便，价格便宜；2.本技术采用的铁板砂处理装置，操作空间在盾构机内部，对盾构机本身及周边环境影响小，同时避免了传统的进仓作业的高风险、高成本，施工安全能有效控制；3.使用本技术处理盾构机土仓内铁板砂，较传统进仓人工挖仓方法，大大加快了处理速度，可以由原来处理方法一个月以上缩短到7-10天完成，有效的缩短了处理工期和成本，经济效果明显；本技术整体结构简单、施工方便，并可重复使用，成本较低，除临时增加高压旋喷注浆泵，其他原材料基本无消耗，本技术能有效解决在无法进仓清理土仓情况下，通过高压旋喷切割周边土体原理，松散板结体实现刀盘脱困效果，既可以避免进仓作业的安全风险，也缩短了仓内固结体处理时间，同时降低了处理成本。附图说明图1是本技术的整体结构示意图；图2是本技术密封装置示意图；图3是本技术的使用状态图；图4是连接盘的截面图。图中：1—高压旋喷钻杆，2—球阀连接管，2-1—第一连接盘，3—连接管头，4—高压旋喷钻头，4-1—喷嘴，5—旋喷管，6—密封管，7—盾构机土仓壁预留球阀，8—固定压管，8-1—第二连接盘，9—第一连接丝杆，10—第二连接丝杆，11—活动法兰盘，12—盾构机土仓，12-1—盾构机土仓壁，13—密封盘根，14—止退块，15—丝杆孔。具体实施方式下面结合附图对本技术进一步说明。如图1所示，一种高压旋喷式盾构机土仓内铁板砂快速处理装置，包括高压旋喷钻杆1、仓壁密封固定装置和钻杆调节装置，所述高压旋喷钻杆根据盾构机土仓壁预留孔大小定制，前端设有高压旋喷钻头4，钻头对称设内置双喷嘴，喷嘴直径1.5mm和1.8mm，钻杆长度根据现场操作空间定制200-1000mm不等，旋喷钻杆接长后长度2-3米，外径20-32mm，每节钻杆长度分250mm、300mm、500mm、1000mm不等，钻杆材质要求耐高压(大于40MPa)，外径大小一致，采用内丝连接，后端改造成与高压旋喷管配套的接头，并通过旋喷管5与高压旋喷机连接；所述高压旋喷处理过程中，旋喷压力控制在25-30MPa，旋转速度15-20r/min，推进速度10-15cm/min，浆液采用泡沫水(水)，使钻杆周边板结体尽可能切割松散，从而实现刀盘脱困。如图2所示，所述仓壁密封固定装置包括球阀连接管2、连接管头3、密封管6和固定压管8，所述球阀连接管2一端与盾构机土仓壁预留球阀7连接，另一端与连接管头3其中一端连接，连接管头3另一端与密封管6焊接，固定压管8从密封管6的另一端管口插入并压紧后通过第二连接丝杆10与连接管头3固定连接；在球阀连接管2与连接管头3连接段设有带2-4个丝杆孔的第一连接盘2-1(如图4所示，可以直接采用直径为150mm的连接法兰盘，等距设有2-4个丝杆孔)，在固定压管8的尾端设有多个带丝杆孔的第二连接盘8-1(可以直接采用直径为100mm的连接法兰盘，等距设有2-4个丝杆孔)，第一连接盘2-1的直径大于第二连接盘8-1的直径，在连接管头3的两端对应设有与第一连接盘2-1和第二连接盘8-1形状大小相同、且开孔相同的连接盘；所述连接管头3较本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压旋喷式盾构机土仓内铁板砂快速处理装置，其特征在于：包括高压旋喷钻杆(1)、仓壁密封固定装置和钻杆调节装置，所述高压旋喷钻杆(1)的前端设有高压旋喷钻头(4)，尾端通过旋喷管(5)与高压旋喷机连接；所述仓壁密封固定装置包括球阀连接管(2)、连接管头(3)、密封管(6)和固定压管(8)，所述球阀连接管(2)一端与盾构机土仓壁预留球阀(7)连接，另一端通过第一连接丝杆(9)与连接管头(3)的其中一端连接，连接管头(3)的另一端与密封管(6)焊接，固定压管(8)从密封管(6)的另一端管口插入并压紧后通过第二连接丝杆(10)与连接管头(3)固定连接；所述钻杆调节装置是由活动法兰盘(11)和设置在高压旋喷钻杆(1)上的止退块(14)组成，所述高压旋喷钻杆(1)的钻头端依次穿过固定压管(8)、密封管(6)、连接管头(3)和球阀连接管(2)后从盾构机土仓壁预留球阀(7)插入盾构机土仓(12)内，活动法兰盘(11)从高压旋喷钻杆(1)尾端套在高压旋喷钻杆(1)的止退块(14)后方，并通过第一连接丝杆(9)与仓壁密封固定装置连接，连接后的活动法兰盘(11)可以沿着第一连接丝杆(9)前后移动调节高压旋喷钻杆(1)伸入盾构机土仓(12)内的长度；在密封管(6)与高压旋喷钻杆(1)的外壁之间通过密封盘根(13)密封。...

【技术特征摘要】
1.一种高压旋喷式盾构机土仓内铁板砂快速处理装置，其特征在于：包括高压旋喷钻杆(1)、仓壁密封固定装置和钻杆调节装置，所述高压旋喷钻杆(1)的前端设有高压旋喷钻头(4)，尾端通过旋喷管(5)与高压旋喷机连接；所述仓壁密封固定装置包括球阀连接管(2)、连接管头(3)、密封管(6)和固定压管(8)，所述球阀连接管(2)一端与盾构机土仓壁预留球阀(7)连接，另一端通过第一连接丝杆(9)与连接管头(3)的其中一端连接，连接管头(3)的另一端与密封管(6)焊接，固定压管(8)从密封管(6)的另一端管口插入并压紧后通过第二连接丝杆(10)与连接管头(3)固定连接；所述钻杆调节装置是由活动法兰盘(11)和设置在高压旋喷钻杆(1)上的止退块(14)组成，所述高压旋喷钻杆(1)的钻头端依次穿过固定压管(8)、密封管(6)、连接管头(3)和球阀连接管(2)后从盾构机土仓壁预留球阀(7)插入盾构机土仓(12)内，活动法兰盘(11)从高压旋喷钻杆(1)尾端套在高压旋喷钻杆(1)的止退块(14)后方，并通过第一连接丝杆(9)与仓壁密封固定装置连接，连接后的活动法兰盘(11)可以沿着第一连接丝杆(9)前后移动调节高压旋喷钻杆(1)伸入盾构机土仓(12)内的长度；在密封管(6)与高压旋喷钻杆(1)的外壁之间通过密封盘根(13)密封。2.根据权利要求1所述的一种高压旋喷式盾构机土仓内铁板砂快速处理装置，其特征在于：在球阀连接管(2)与连接管头(3)连接段设有带多个丝杆孔的第一连接盘(2-1)，在固定压管(8)的尾端设有多个带丝杆孔的第二连接盘(8-1)，且第一连接盘(2-1)的直径大于第二连接盘(8-1)的直径，在连接管头(3)的两端对应设有与第一连接盘(2-1)和第二连接盘(8—1)形状大小相同、且开孔相同的连接盘，在活动法兰盘(11...

【专利技术属性】
技术研发人员：戚仁勇，江俊，张葵，张沛，周法庭，李俊，潘军，段威，
申请(专利权)人：中铁十一局集团城市轨道工程有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42