本申请涉及一种抽排渣土有害气体的两级螺旋传输机及土压平衡盾构，属于复杂地层土压平衡盾构施工控制技术领域。包括：一级螺旋传输机，其前端设有进入渣土的第一进料口，后端设有排出渣土的第一出料口；二级螺旋传输机，其前端设有与第一出料口相互连通的第二进料口，后端设有排出渣土的第二出料口；二级螺旋传输机的前端还设有用于泵入压缩空气的进气口，后端还设有用于抽吸有害气体的排气口。本申请采用两级螺旋传输机高低错落的布置方式，可以搅拌释放和及时抽排渣土中的有害气体，避免了直接在一级螺旋传输机中抽排有害气体，造成土仓压力剧烈波动和隧道掌子面失稳等不良工况，为富含有害气体地层土压平衡盾构安全高效掘进提供了技术支撑。效掘进提供了技术支撑。效掘进提供了技术支撑。
【技术实现步骤摘要】
一种抽排渣土有害气体的两级螺旋传输机及土压平衡盾构
[0001]本申请涉及复杂地层土压平衡盾构施工控制
，特别涉及一种抽排渣土有害气体的两级螺旋传输机及土压平衡盾构。
技术介绍
[0002]盾构隧道掘进机以其具有“掘进速度快、成洞质量高、施工扰动小、综合经济社会效益高、施工安全文明环保”等诸多方面的优越性能，而在隧道与地下空间工程掘进施工过程中得到广泛应用。统计分析结果显示，目前国内盾构机使用量已经超过5000台，约占世界同期盾构使用量的80％以上，其中土压平衡盾构使用量超过4000台。
[0003]随着土压平衡盾构在隧道与地下空间工程中的推广应用，螺旋传输机的地质适应性水平得以显著提升。然而，随着富含有害气体地层盾构施工需求与日俱增，用于输送普通渣土的单级螺旋传输机等已经难以满足工程现场有害气体防治需求。
[0004]富含有害气体地层土压平衡盾构掘进过程中，渣土中释放的有害气体极易聚集在螺旋传输机中诱发燃爆事故，已经成为制约复杂地层盾构隧道安全高效掘进的重要因素。针对土压平衡盾构单级螺旋传输机的不足，提出可用于抽排有害气体的两级螺旋传输机，可以降低隧道施工过程中燃爆事故风险，确保土压平衡盾构安全高效掘进。
技术实现思路
[0005]本申请实施例提供一种抽排渣土有害气体的两级螺旋传输机及土压平衡盾构，以解决富含有害气体地层土压平衡盾构掘进过程中，渣土释放有害气体聚集在螺旋传输机中诱发燃爆事故的问题。
[0006]本申请实施例第一方面提供了一种抽排渣土有害气体的两级螺旋传输机，包括：
[0007]一级螺旋传输机，所述一级螺旋传输机的前端设有进入渣土的第一进料口，后端设有排出渣土的第一出料口；
[0008]二级螺旋传输机，所述二级螺旋传输机的前端设有与第一出料口相互连通的第二进料口，后端设有排出渣土的第二出料口；
[0009]所述二级螺旋传输机前端设有泵送压缩空气的进气口，所述二级螺旋传输机后端设有用于抽吸二级螺旋传输机内有害气体的排气口。
[0010]在一些实施例中：所述进气口设有接通压缩空气泵的进气管，所述排气口设有接通负压真空设备的排气管；
[0011]所述进气管将压缩空气通入所述二级螺旋传输机内以携带渣土释放的害气体，并通过排气管和负压真空设备抽吸排出。
[0012]在一些实施例中：所述二级螺旋传输机内或排气口设有监测二级螺旋传输机内有害气体浓度的气体浓度传感器；
[0013]所述二级螺旋传输机内或进气口设有监测二级螺旋传输机内压缩空气压力的气体压力传感器；
[0014]所述气体浓度传感器和气体压力传感器均连接有控制器，所述控制器根据有害气体浓度的大小调节压缩气体的压力。
[0015]在一些实施例中：所述一级螺旋传输机和二级螺旋传输机均由前端向后端朝上倾斜设置；
[0016]所述二级螺旋传输机的倾角小于一级螺旋传输机的倾角，且二级螺旋传输机的长度大于一级螺旋传输机的长度。
[0017]在一些实施例中：所述二级螺旋传输机的外径大于一级螺旋传输机的外径，且二级螺旋传输机的运转速度小于一级螺旋传输机的运转速度；
[0018]所述二级螺旋传输机的旋转方向与所述一级螺旋传输机的旋转方向相反。
[0019]在一些实施例中：所述一级螺旋传输机包括第一筒体和转动转接在第一筒体内的第一绞龙轴，所述第一绞龙轴上固定设有第一螺旋叶片；
[0020]所述二级螺旋传输机包括第二筒体和转动转接在第二筒体内的第二绞龙轴，所述第二绞龙轴上固定设有第二螺旋叶片；
[0021]所述第一螺旋叶片和第二螺旋叶片的螺旋方向相反，所述第一筒体的直径小于第二筒体的直径。
[0022]在一些实施例中：所述一级螺旋传输机的外壁上设置有排水通道，所述一级螺旋传输机内或排水通道上设有渣土含水量检测传感器。
[0023]在一些实施例中：所述第一出口与第二进口之间通过出料通道相互密封连接，所述第二出口连接有渣土排放漏斗，所述渣土排放漏斗设有调节排渣孔径的阀门。
[0024]在一些实施例中：所述二级螺旋传输机沿长度方向间隔设置多个进气口。
[0025]本申请实施例第二方面提供了一种土压平衡盾构，该土压平衡盾构包括：
[0026]位于土压平衡盾构内的上述任一实施例所述的抽排渣土有害气体的两级螺旋传输机；
[0027]所述土压平衡盾构的盾构土仓底部与一级螺旋传输机的第一进料口相互连通且密封连接。
[0028]本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：
[0029]本申请实施例提供了一种抽排渣土有害气体的两级螺旋传输机及土压平衡盾构，由于本申请的抽排渣土有害气体的两级螺旋传输机设置了一级螺旋传输机，该一级螺旋传输机前端设有进入渣土的第一进料口，后端设有排出渣土的第一出料口；二级螺旋传输机，该二级螺旋传输机前端设有与第一出料口相互连通的第二进料口，后端设有排出渣土的第二出料口；二级螺旋传输机前端还设有泵送压缩空气的进气口，二级螺旋传输机后端还设有用于抽吸有害气体的排气口。
[0030]因此，本申请的抽排渣土有害气体的两级螺旋传输机通过采用两级螺旋传输机高低错落的布置方式，可以搅拌释放和及时抽排盾构渣土中的有害气体，避免了直接在一级螺旋传输机中抽排有害气体，造成土仓压力剧烈波动和隧道掌子面失稳等不良工况，为富含有害气体地层土压平衡盾构安全高效掘进提供了技术支撑。
[0031]此外，本申请的抽排渣土有害气体的两级螺旋传输机可以向二级螺旋传输机内部泵送压缩空气，将渣土中释放的有害气体携带至排气口，排气口对二级螺旋传输机内的有害气体进行抽吸排放，最后通过排气管线抽排至地面进行净化处理。进气口位于二级螺旋
传输机的底部，排气口位于二级螺旋传输机的顶部，有助于彻底驱替二级螺旋传输机腔体内部残余的有害气体，有效缓解盾构和隧道内部燃爆事故风险。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0033]图1为本申请实施例的两级螺旋传输机的结构示意图；
[0034]图2为本申请实施例的一级螺旋传输机的结构示意图；
[0035]图3为本申请实施例的二级螺旋传输机的结构示意图；
[0036]图4为本申请实施例的土压平衡盾构的结构示意图。
[0037]附图标记：
[0038]1、土压平衡盾构；2、盾构土仓；3、两级螺旋传输机；4、一级螺旋传输机；5、二级螺旋传输机；6、负压真空设备；7、气体浓度传感器；8、渣土排放漏斗；9、排水通道；10、出料通道；11、第一螺旋叶片；12、第一绞龙轴；13、第二螺旋叶片；14、第二绞龙轴；15、进气口；16、进气管；17、排气口；18、排气管；19、气体压力传感器；20、压缩空气本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种抽排渣土有害气体的两级螺旋传输机，其特征在于，包括：一级螺旋传输机(4)，所述一级螺旋传输机(4)的前端设有进入渣土的第一进料口，后端设有排出渣土的第一出料口；二级螺旋传输机(5)，所述二级螺旋传输机(5)的前端设有与第一出料口相互连通的第二进料口，后端设有排出渣土的第二出料口；所述二级螺旋传输机(5)的前端设有泵送压缩空气的进气口(15)，所述二级螺旋传输机(5)的后端设有用于抽吸二级螺旋传输机(5)内有害气体的排气口(17)。2.如权利要求1所述的一种抽排渣土有害气体的两级螺旋传输机，其特征在于：所述进气口(15)设有接通压缩空气泵(20)的进气管(16)，所述排气口(17)设有接通负压真空设备(6)的排气管(18)；所述进气管(16)将压缩空气通入所述二级螺旋传输机(5)内以携带渣土释放的害气体，并通过排气管(18)和负压真空设备(6)抽吸排出。3.如权利要求1或2所述的一种抽排渣土有害气体的两级螺旋传输机，其特征在于：所述二级螺旋传输机(5)内或排气口(17)设有监测二级螺旋传输机(5)内有害气体浓度的气体浓度传感器(7)；所述二级螺旋传输机(5)内或进气口(15)设有监测二级螺旋传输机(5)内压缩空气压力的气体压力传感器(19)；所述气体浓度传感器(7)和气体压力传感器(19)均连接有控制器，所述控制器根据有害气体浓度的大小调节压缩气体的压力。4.如权利要求1所述的一种抽排渣土有害气体的两级螺旋传输机，其特征在于：所述一级螺旋传输机(4)和二级螺旋传输机(5)均由前端向后端向上倾斜设置；所述二级螺旋传输机(5)的倾角小于一级螺旋传输机(4)的倾角，且二级螺旋传输机(5)的长度大于一级螺旋传输机(4)的长度。5.如权利要求1或4所述的一种抽排渣土有害气体的两级螺旋传输机...
【专利技术属性】
技术研发人员：张晓平，唐少辉，黄继敏，李东锋，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：
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