CN206972242U - 一种泥水盾构高压冲刷切削装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于掘进机械技术领域，尤其涉及一种泥水盾构高压冲刷切削装置，包括泥水盾构内从后到前依次串联的水箱、高压冲洗泵、软管、管道、和喷头，所述的喷头位于泥水盾构的刀盘的背部，所述的泥水盾构的前盾前隔板的后壁上设置有球阀二，所述的泥水盾构的前盾后隔板的后壁上设置有球阀一，所述的球阀一和球阀二的轴线相重合。本实用新型可以对刀盘已有泥饼进行切削和冲刷刀盘，解决了现有泥水盾构在泥岩、黏土地层中刀盘泥饼难处理、刀盘容易粘接泥饼和渣土堵塞刀孔的问题，且可更换拆卸式结构满足长距离隧道施工，保证泥水盾构刀盘正常开挖功能，降低了泥水盾构的使用成本和施工风险，提高了泥水盾构的掘进效率和地质适应性。

Description

一种泥水盾构高压冲刷切削装置

技术领域

本实用新型属于掘进机械技术领域，尤其涉及一种泥水盾构高压冲刷切削装置。

背景技术

泥水盾构机因工作压力高、地表沉降控制好和掘进效率高等优点广泛用于穿江跨海隧道施工中，但由于其施工特点和地质原因导致泥水盾构刀盘泥饼问题严重，大大影响了泥水盾构的掘进效率。当泥水盾构在泥岩、黏土等细颗粒含量高地层进行施工时，由于常规泥浆冲刷系统冲刷压力不足，作用距离不够，无法实现冲洗刀盘和携渣作用，细颗粒在刀盘各区域附着并逐渐扩大范围，影响掌子面渣土的排出，最终导致刀盘面板、开口和刀孔粘接泥饼和渣土堆积，这严重影响泥水盾构刀盘的开挖能力和环流系统渣土输送，出现泥水盾构掘进速度低，推力大等掘进问题，严重影响了泥水盾构的正常施工，因此，需要开发一种新的泥水盾构高压冲刷切削装置以处理上述泥水盾构刀盘已有泥饼和解决刀盘渣土流动不畅、渣土堵塞刀盘开口和刀孔带来的刀盘粘接泥饼问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决上述问题，提供一种解决泥水盾构刀盘已有泥饼难于处理的问题，同时解决泥水盾构在泥岩、黏土等地层施工中刀盘容易粘接泥饼等问题，减少因泥饼问题影响刀盘开挖能力和保证泥水盾构正常施工的泥水盾构高压冲刷切削装置。

为了解决上述问题，本实用新型所采取的技术方案是：

一种泥水盾构高压冲刷切削装置，包括泥水盾构内从后到前依次串联的水箱、高压冲洗泵、软管、管道、和喷头，所述的喷头位于泥水盾构的刀盘的背部，所述的泥水盾构的前盾前隔板的后壁上设置有球阀二，所述的泥水盾构的前盾后隔板的后壁上设置有球阀一，所述的球阀一和球阀二的轴线相重合，所述的管道外套设有固定管道，所述的管道和固定管道的后端之间设置有伸缩机构和密封机构，所述的固定管道的前端和球阀一连接，所述的管道依次穿过球阀一和球阀二，所述的密封机构包括固定安装在固定管道的后端上的密封座、固定安装在密封座的后端的密封压环、以及匹配设置在密封座和管道的外壁之间的刮渣环、Y型密封二、油脂隔环和Y型密封一，所述的Y型密封一和密封压环的前端之间紧密贴合。

所述的泥水盾构的前盾后隔板上设置有多个水平超前注浆管，所述的球阀一的前端可以通过其中一水平超前注浆管设置在泥水盾构的前盾后隔板上，所述的球阀二的后端和其中一水平超前注浆管的前端相连接，所述的管道依次穿过球阀一、水平超前注浆管和球阀二。

所述的泥水盾构的前盾后隔板和前盾前隔板上相应的位置均设置有两个前盾隔板法兰孔，所述的球阀一安装在泥水盾构的前盾后隔板上的其中一个前盾隔板法兰孔的相对应的泥水盾构的前盾后隔板的后壁上，所述的球阀二安装在相对应的泥水盾构的前盾前隔板上的前盾隔板法兰孔的相对应的泥水盾构的前盾前隔板的后壁上，所述的管道依次穿过球阀一、泥水盾构的前盾后隔板上设置的前盾隔板法兰孔、球阀二和相对应的泥水盾构的前盾前隔板上设置的前盾隔板法兰孔。

所述的密封座的后端和密封压环之间设置有调节垫片。

所述的密封座上开设有注油口，所述的注油口上匹配安装有油嘴。

所述的管道和喷头之间采用可拆卸的螺纹连接。

所述的伸缩机构包括固定设置在固定管道的外壁上的铰接支座二、固定设置在管道的外壁上的铰接支座一、以及铰接支座一和铰接支座二之间沿圆周均布设置的多个液压油缸。

所述的喷头的喷口为I型喷口。

所述的高压冲洗泵的工作流量大于300L/min，工作压力大于5MPa。

本实用新型的增益效果是：

本实用新型当泥水盾构在泥岩、黏土等细颗粒含量高的地层进行施工时，水箱内的清水通过高压冲洗泵增压后的高压水进入软管和管道高压水通过喷头高速高压喷出，高速高压水穿过泥水仓的泥浆后作用到刀盘的刀盘背部、开口和刀孔区域，对刀盘已有泥饼进行切削和冲刷刀盘，解决了现有泥水盾构在泥岩、黏土地层中刀盘泥饼难处理、刀盘容易粘接泥饼和渣土堵塞刀孔的问题，且可更换拆卸式结构满足长距离隧道施工，保证泥水盾构刀盘正常开挖功能，降低了泥水盾构的使用成本和施工风险，提高了泥水盾构的掘进效率和地质适应性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1的A向视图。

图3是本实用新型的密封机构的结构示意图。

图4是本实用新型的伸缩机构的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

参见图1、图2、图3和图4，图中序号：1为水箱、2为高压冲洗泵、3为软管、4为管道、5为伸缩机构、6为密封机构、7为固定管道、8为球阀一、9为前盾后隔板、10为水平超前注浆管、11为球阀二、12为前盾前隔板、13为喷头、14为泥水仓、15为刀盘、16为前盾隔板法兰孔、301为密封压环、302为压环调节螺栓、303为调节垫片、304为密封座、305为Y型密封一、306为油脂隔环、307为Y型密封二、308为刮渣环、309为油嘴、310为连接螺栓、401为铰接支座一、402为液压油缸和403为铰接支座二。

实施例一：参见图1、图2、图3和图4，本实用新型一种泥水盾构高压冲刷切削装置，包括泥水盾构内从后到前依次串联的水箱1、高压冲洗泵2、软管3、管道4、和喷头13，所述的喷头13位于泥水盾构的刀盘15的背部，所述的泥水盾构的前盾前隔板12的后壁上设置有球阀二11，所述的泥水盾构的前盾后隔板9的后壁上设置有球阀一8，所述的管道4外套设有固定管道7，所述的管道4和固定管道7的后端之间设置有伸缩机构5和密封机构6，所述的固定管道7的前端和其中一球阀一8连接，所述的密封机构6包括固定安装在固定管道7的后端上的密封座304、固定安装在密封座304的后端的密封压环301、以及匹配设置在密封座304和管道4的外壁之间的刮渣环308、Y型密封二307、油脂隔环306和Y型密封一305，所述的Y型密封一305和密封压环301的前端之间紧密贴合。

所述的泥水盾构的前盾后隔板9上设置有多个水平超前注浆管10，所述的球阀一8的前端可以通过水平超前注浆管10设置在泥水盾构的前盾后隔板9上，所述的球阀二11的后端和水平超前注浆管10的前端相连接，所述的管道4依次穿过球阀一8、水平超前注浆管10和球阀二11。

所述的密封座304的后端和密封压环301之间设置有调节垫片303，所述的密封压环301和调节垫片303通过压环调节螺栓302固定安装在密封座304上。

所述的密封座304上开设有注油口，所述的注油口上匹配安装有油嘴309。

所述的管道4和喷头13之间采用可拆卸的螺纹连接。

所述的伸缩机构5包括固定设置在固定管道7的外壁上的铰接支座二403、固定设置在管道4的外壁上的铰接支座一401、以及铰接支座一401和铰接支座二403之间沿圆周均布设置的多个液压油缸402。

所述的喷头13的喷口为I型喷口。

所述的高压冲洗泵2的工作流量大于300L/min，工作压力大于5MPa。

本实用新型的密封机构6采用Y型密封一305+油脂隔环306+Y型密封二307的2级密封形式，提高Y型密封的压缩性能和密封性能，且密封中部的油脂隔环306满足润滑油脂的注入，为管道4往复运动提供油脂润滑，所述的密封压环301、压环调节螺栓302和调节垫片303组合实现Y型密封压缩量可调，满足多种工况压力下工作，所述的密封机构6的密封能力达2MPa以上；所述的喷头13的喷口为I型喷口，可增加冲刷范围；伸缩机构5能够实现管道和喷头前后往复移动，实现喷头13和泥水盾构的刀盘15的距离实时可调，以不断变化的冲刷距离提高冲刷效果和增大冲刷范围双重需求；所述的前盾后隔板9后部安装的球阀一8和固定管道7，实现管道4的安全抽出，满足常压环境更换喷头13的目的；本实用新型的管道4可穿过泥水盾构的前盾后隔板9设置的多个水平超前注浆管10中的任一水平超前注浆管10，本实用新型可以通过水平超前注浆管10安装在泥水盾构内。

本实用新型的工作原理是：水箱1内的清水通过高压冲洗泵2增压后的高压水进入软管3和管道4，高压水通过喷头4高速高压喷出，高速高压水穿过泥水仓14的泥浆后作用到刀盘15的刀盘背部、开口和刀孔区域，对作用区域进行冲刷和泥饼切削，冲洗过程中喷头13可通过伸缩机构5带动进行往复运动，实现冲刷和切削距离的变化，既满足作用区域短距离高速高压冲刷和切削要求，也满足冲刷覆盖面广的要求，持续的高速高压冲刷即可切削刀盘15既有泥饼，也能避免刀盘15粘接泥饼现象的发生，保证刀盘15正常的开挖功能，实现泥水盾构的正常掘进施工。

当泥水盾构在泥岩、黏土等细颗粒含量高的地层进行施工时，利用本实用新型的泥水盾构高压冲刷切削装置，可对刀盘15已有泥饼进行切削和冲刷刀盘15，解决了现有泥水盾构在泥岩、黏土地层中刀盘泥饼难处理、刀盘15容易粘接泥饼和渣土堵塞刀孔的问题，且可更换拆卸式结构满足长距离隧道施工，保证泥水盾构刀盘正常开挖功能，降低了泥水盾构的使用成本和施工风险，提高了泥水盾构的掘进效率和地质适应性。

实施例二：参见图1、图2、图3和图4，本实施例的结构与实施例一基本相同，相同之处不再重述，其不同之处在于：所述的泥水盾构的前盾后隔板9和前盾前隔板12上相应的位置均设置有两个前盾隔板法兰孔16，所述的球阀一8安装在泥水盾构的前盾后隔板9上的其中一个前盾隔板法兰孔16的相对应的泥水盾构的前盾后隔板9的后壁上，所述的球阀二11安装在相对应的泥水盾构的前盾前隔板12上的前盾隔板法兰孔16的相对应的泥水盾构的前盾前隔板12的后壁上，所述的管道4依次穿过球阀一8、泥水盾构的前盾后隔板9上设置的前盾隔板法兰孔16、球阀二11和相对应的泥水盾构的前盾前隔板12上设置的前盾隔板法兰孔16。

本实用新型通过泥水盾构的前盾后隔板8和前盾前隔板11上相应的位置均设置的两个前盾隔板法兰孔16将本实用新型安装在泥水盾构内。

本实用新型的工作原理是：水箱1内的清水通过高压冲洗泵2增压后的高压水进入软管3和管道4，高压水通过喷头4高速高压喷出，高速高压水穿过泥水仓14的泥浆后作用到刀盘15的刀盘背部、开口和刀孔区域，对作用区域进行冲刷和泥饼切削，冲洗过程中喷头13可通过伸缩机构5带动进行往复运动，实现冲刷和切削距离的变化，既满足作用区域短距离高速高压冲刷和切削要求，也满足冲刷覆盖面广的要求，持续的高速高压冲刷即可切削刀盘15既有泥饼，也能避免刀盘15粘接泥饼现象的发生，保证刀盘15正常的开挖功能，实现泥水盾构的正常掘进施工。

当泥水盾构在泥岩、黏土等细颗粒含量高的地层进行施工时，利用本实用新型的泥水盾构高压冲刷切削装置，可对刀盘15已有泥饼进行切削和冲刷刀盘15，解决了现有泥水盾构在泥岩、黏土地层中刀盘泥饼难处理、刀盘15容易粘接泥饼和渣土堵塞刀孔的问题，且可更换拆卸式结构满足长距离隧道施工，保证泥水盾构刀盘正常开挖功能，降低了泥水盾构的使用成本和施工风险，提高了泥水盾构的掘进效率和地质适应性。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (9)

1.一种泥水盾构高压冲刷切削装置，包括泥水盾构内从后到前依次串联的水箱、高压冲洗泵、软管、管道、和喷头，其特征在于：所述的喷头位于泥水盾构的刀盘的背部，所述的泥水盾构的前盾前隔板的后壁上设置有球阀二，所述的泥水盾构的前盾后隔板的后壁上设置有球阀一，所述的球阀一和球阀二的轴线相重合，所述的管道外套设有固定管道，所述的管道和固定管道的后端之间设置有伸缩机构和密封机构，所述的固定管道的前端和球阀一连接，所述的管道依次穿过球阀一和球阀二，所述的密封机构包括固定安装在固定管道的后端上的密封座、固定安装在密封座的后端的密封压环、以及匹配设置在密封座和管道的外壁之间的刮渣环、Y型密封二、油脂隔环和Y型密封一，所述的Y型密封一和密封压环的前端之间紧密贴合。

2.根据权利要求1所述的一种泥水盾构高压冲刷切削装置，其特征在于：所述的泥水盾构的前盾后隔板上设置有多个水平超前注浆管，所述的球阀一的前端可以通过其中一水平超前注浆管设置在泥水盾构的前盾后隔板上，所述的球阀二的后端和其中一水平超前注浆管的前端相连接，所述的管道依次穿过球阀一、水平超前注浆管和球阀二。

3.根据权利要求1所述的一种泥水盾构高压冲刷切削装置，其特征在于：所述的泥水盾构的前盾后隔板和前盾前隔板上相应的位置均设置有两个前盾隔板法兰孔，所述的球阀一安装在泥水盾构的前盾后隔板上的其中一个前盾隔板法兰孔的相对应的泥水盾构的前盾后隔板的后壁上，所述的球阀二安装在相对应的泥水盾构的前盾前隔板上的前盾隔板法兰孔的相对应的泥水盾构的前盾前隔板的后壁上，所述的管道依次穿过球阀一、泥水盾构的前盾后隔板上设置的前盾隔板法兰孔、球阀二和相对应的泥水盾构的前盾前隔板上设置的前盾隔板法兰孔。

4.根据权利要求1所述的一种泥水盾构高压冲刷切削装置，其特征在于：所述的密封座的后端和密封压环之间设置有调节垫片。

5.根据权利要求1所述的一种泥水盾构高压冲刷切削装置，其特征在于：所述的密封座上开设有注油口，所述的注油口上匹配安装有油嘴。

6.根据权利要求1所述的一种泥水盾构高压冲刷切削装置，其特征在于：所述的管道和喷头之间采用可拆卸的螺纹连接。

7.根据权利要求1所述的一种泥水盾构高压冲刷切削装置，其特征在于：所述的伸缩机构包括固定设置在固定管道的外壁上的铰接支座二、固定设置在管道的外壁上的铰接支座一、以及铰接支座一和铰接支座二之间沿圆周均布设置的多个液压油缸。

8.根据权利要求1所述的一种泥水盾构高压冲刷切削装置，其特征在于：所述的喷头的喷口为I型喷口。

9.根据权利要求1所述的一种泥水盾构高压冲刷切削装置，其特征在于：所述的高压冲洗泵的工作流量大于300L/min，工作压力大于5MPa。