基于螺旋输送机的土压-泥水双模式盾构出渣的施工方法技术

本发明专利技术公开了一种基于螺旋输送机的土压

【技术实现步骤摘要】
基于螺旋输送机的土压
‑
泥水双模式盾构出渣的施工方法


[0001]本专利技术涉及盾构掘进施工
，尤其是涉及一种基于螺旋输送机的土压
‑
泥水双模式盾构出渣的施工方法。

技术介绍

[0002]随着我国经济建设不断加快，城市基础建设不断发展，盾构法施工已经成为地下工程中必不可少的部分。常用的有泥水平衡和土压平衡两种模式的盾构机，一般而言，土压平衡式盾构较适应于粉细颗粒地层，使切削的碴土易获得塑性流动性和不透水性，而泥水平衡式盾构机较适应于较粗颗粒地层及水压较高的地层，通过泥浆在砂土地层形成泥膜，以保持开挖面的稳定。
[0003]但随着盾构施工不断发展，盾构穿越的地层越来越复杂多变，因此诞生了泥水
‑
土压双模盾构具备更好的地层适应性。但目前双模盾构设计与应用尚不够成熟，其中小盾构由于空间问题往往涉及成串联式，这就导致需要较长的时间进行模式转换，增加了停机转换的风险，地层变化应对慢。另外，盾构机内空间狭小，双模盾构的设计常导致其单一模式性能的削弱，低效的模式转换使得设备地层适应性下降。

技术实现思路

[0004]针对现有技术不足，本专利技术是提供一种基于螺旋输送机的土压
‑
泥水双模式盾构出渣的施工方法，其有效提高模式转换速度和地层适应性。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案为：
[0006]该基于螺旋输送机的土压
‑
泥水双模式盾构出渣的施工方法，包括以下模式：
>[0007]土压模式转泥水模式：
[0008]利用盾构螺旋机排出仓内渣土，同时从进浆管注入泥浆保证仓压稳定，当渣浆置换完成后，关闭螺旋机前后端闸门，打开盾构螺旋机旁通泥水管阀门，回复掘进后开启螺旋机前端闸门，利用盾构螺旋机+旁通泥水管进行出渣；
[0009]泥水模式转土压模式：
[0010]盾构停机后关闭盾构螺旋机前端闸门，关闭盾构螺旋机旁通泥水管阀门，恢复掘进后开启盾构螺旋机前后端闸门，利用螺旋机+皮带机出渣。
[0011]其中，
[0012]所述盾构螺旋机后端侧面筒壁上焊接弯头，焊接弯头上连接排泥旁通泥水管，并在旁通泥水管上设有排泥泵和阀门。
[0013]所述排泥泵设在旁通泥水管的外端上。
[0014]所述盾构螺旋机后端侧面筒壁上焊接有用于保证开孔过程可随时封闭螺旋机的密封法兰，焊接弯头安装在密封法兰上。
[0015]所述旁通泥水管包括相连的排泥软管和排泥钢管，排泥软管与弯头相连，排泥泵设在排泥钢管上。
[0016]所述旁通泥水管上设有压力计。
[0017]所述密封法兰内利用焊枪将法兰内的螺旋机筒壁割除开孔，形成与旁通泥水管相通的连接孔。
[0018]所述排泥软管和排泥钢管上均设有管路阀门和压力计。
[0019]所述盾构螺旋机筒壁上连接孔处设有格栅。
[0020]本专利技术与现有技术相比，具有以下优点：
[0021]1、设备改造难度小，成本低，只需在螺旋机出口增加旁通管即可使设备具备泥水土压并联功能，对于大直径盾构和小盾构均具有较好的通用性；
[0022]2、模式转换速度快，土压模式切换至泥水模式只需在完成渣浆置换后将螺旋机后端闸门关闭，打开旁通泥水管阀门即可完成转换，相应的泥水模式转换为土压模式更为简单，只需关闭排泥管阀门，打开螺旋机后端闸门；
[0023]3、模式转换位置灵活，由于模式转换速度快、所需停机时间段，因此可以在绝大多数地层停机进行模式转换，无需为降低长时间停机风险而进行停机点的选择；
[0024]4、地层适应性广，可根据地质变化，随时切换更适用的掘进模式，有利于施工质量、工效控制；
[0025]5、安全性更高，通过改造使得设备同时具备土压和泥水平衡功能，当土压模式下仓内失压时可通过进浆管快速补浆，有利于沉降控制。
附图说明
[0026]下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：
[0027]附图1为螺旋机焊接位置及法兰安装示意图。
[0028]附图2为螺旋机旁通管弯头及格栅示意图。
[0029]附图3为泥水输送管路。
[0030]附图4为土压模式转泥水模式流程图。
[0031]附图5为泥水模式转土压模式流程图。
[0032]图中：1.螺旋机；2.焊接法兰；3.焊接弯头；4.格栅；5.管路阀门；6.压力计；7.排泥软管；8.排泥钢管；9.排泥泵；10.皮带机。
具体实施方式
[0033]下面对照附图，通过对实施例的描述，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明。
[0034]如图1至图5所示，本专利技术提出在盾构螺旋机1出口新增旁通泥水管输送泥浆，同时保留土压模式皮带机10出土功能，可实现快速转换掘进模式，具有更好的地层适应性。
[0035]常规盾构螺旋机只有后端下方一处排土通道，为了使设备同时具备泥水输送渣土和皮带机输送渣土两种功能，因此需要对盾构螺旋机进行改进；其主要内容包括以下：
[0036]如图1所示，在盾构螺旋机后端侧面筒壁上焊接一密封法兰，形成焊接法兰2，保证开孔过程可随时封闭螺旋机，避免前端闸门失效时仓内失压。
[0037]如图2所示，用焊枪将法兰内的螺旋机筒壁割除开孔，形成与旁通泥水管相通的连接孔开孔后在连接孔处焊接弯头3及格栅4，防止大块泥团进入排泥管造成堵管。
[0038]如图3所示，密封法兰上焊接弯头，旁通泥水管路一端连接在弯头上；在排泥泵入口处焊接弯头并安装闸阀、流量计、压力计等，分别采用钢管和软管进行连接螺旋机出口和排泥泵入口。
[0039]旁通泥水管包括相连的排泥软管7和排泥钢管8，排泥软管与弯头相连，排泥泵设在排泥钢管上，并在排泥软管和排泥钢管上均设有管路阀门5和压力计6；排泥泵9设在排泥钢管外端上。
[0040]本专利技术模式转换包括以下：
[0041]1)土压模式转泥水模式：
[0042]利用螺旋机排出仓内渣土，同时从进浆管注入泥浆保证仓压稳定，当渣浆置换完成后，关闭螺旋机前后端闸门，打开螺旋机旁通泥浆管阀门，回复掘进后开启螺旋机前端闸门，利用螺旋机+泥水管进行出渣。
[0043]2)泥水模式转土压模式：
[0044]盾构停机后关闭螺旋机前端闸门，关闭螺旋机旁通泥浆管阀门，恢复掘进后开启螺旋机前后端闸门，利用螺旋机+皮带机出渣。
[0045]本专利技术优选具体实例为：
[0046]土压模式转泥水模式：当盾构以土压模式进入强渗透性地层(如全断面砂层)，螺旋机出渣喷涌无法控制或土仓压力波动超过20kPa时，考虑从土压模式转换为泥水模式；利用泥水系统进浆管向仓内注入泥浆，同时通过螺旋机+皮带机排出仓内渣土；当仓内渣土被泥浆置换完成后，关闭螺旋机前后端闸门，打开螺旋机旁通泥浆管阀门，恢复掘进后开启螺旋机前端闸门，利用螺旋机+泥水管进行出渣，如图4所示；
[0047]泥水模式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于螺旋输送机的土压
‑
泥水双模式盾构出渣的施工方法，其特征在于：所述盾构施工方法包括以下模式：土压模式转泥水模式：利用盾构螺旋机排出仓内渣土，同时从进浆管注入泥浆保证仓压稳定，当渣浆置换完成后，关闭螺旋机前后端闸门，打开盾构螺旋机旁通泥水管阀门，回复掘进后开启螺旋机前端闸门，利用盾构螺旋机+旁通泥水管进行出渣；泥水模式转土压模式：盾构停机后关闭盾构螺旋机前端闸门，关闭盾构螺旋机旁通泥水管阀门，恢复掘进后开启盾构螺旋机前后端闸门，利用螺旋机+皮带机出渣。2.如权利要求1所述基于螺旋输送机的土压
‑
泥水双模式盾构出渣的施工方法，其特征在于：所述盾构螺旋机后端侧面筒壁上焊接弯头，焊接弯头上连接排泥旁通泥水管，并在旁通泥水管上设有排泥泵和阀门。3.如权利要求2所述基于螺旋输送机的土压
‑
泥水双模式盾构出渣的施工方法，其特征在于：所述排泥泵设在旁通泥水管的外端上。4.如权利要求2所述基于螺旋输送机的土压
‑
泥水双模式盾构出渣的施工方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：游关军，翟世鸿，杨钊，谭啸峰，孙恒，杨擎，余俊，杨志勇，何熊，马建林，李托，沈侃，宋保金，张虎，李刚，徐海江，杨杰，平凯源，杨大平，郝晨辉，刘备，陈英豪，刘翼豪，李杰华，刘东军，李贤贵，钟航，张赟，黄新淼，
申请(专利权)人：中交广州建设有限公司，
类型：发明
国别省市：