CN216479495U - 一种万向活动式的盾构机添加剂注入装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了盾构机技术领域的一种万向活动式的盾构机添加剂注入装置，包括用于注入添加剂的中心注入管，所述中心球体内部设置有贯穿的空腔，所述中心注入管焊接在中心球体上并贯穿空腔，所述中心注入管的后端安装有可连接添加剂注入管路的接管球阀，可根据土体改良的需要在接管球阀的另一端分别接入不同的添加剂注入管路，本发明通过在常规添加剂注入装置的基础上增加球铰功能，从而使添加剂注入管口可多角度调节，进而实现添加剂注射面积的大范围覆盖，使添加剂更加均匀的注入泥土仓，其普遍适用于实际工程应用中各类流体大范围喷洒的场合，可以有效提高各类流体的喷洒质量，增加人员操作的灵活性、便捷性。

Description

一种万向活动式的盾构机添加剂注入装置

技术领域

本实用新型涉及盾构机技术领域，具体为一种万向活动式的盾构机添加剂注入装置。

背景技术

盾构机在进行隧道开挖时，一般均需要向刀盘开挖仓（泥土仓）注入相应的添加剂进行土体改良，以改善开挖土体的和易性和流塑性，从而达到润滑减磨、防透水、防结泥饼等目的，从而有效提升盾构机的掘进的效率和操作安全性。

目前国内外盾构机上常用的添加剂注入装置均为固定管路型式，即通过在盾构机前盾土仓隔板上安装若干数量、若干角度且不可移动的钢质注入管，在注入管上安装可临时开闭的阀门或接头，来构成盾构机泥土仓添加剂的注入通道。这种常规型式的盾构机添加剂注入装置，其结构简单、制作方便。但在实际应用过程中反映出一定的不足和缺陷：

常规型式的添加剂注入装置，其管口注入角度不可调整，因此其添加剂（泡沫/膨润土等）的喷射方向固定，极易导致泥土仓局部区域添加剂注入量过多，而其他区域没有或很少量有添加剂的注入。这就导致盾构机泥土仓的土体改良不均匀，从而引起偶发喷涌或刀盘结泥饼等情况。

常规型式的添加剂注入装置，由于其管口注入角度固定，因此其仅能实现管口正前方土体的冲刷和改良。当管口侧前方的土体需要进行冲刷和改良时，仅依靠常规型式的添加剂注入装置便不能实现。

采用常规型式的添加剂注入装置，但为了实现添加剂尽可能全面积且均匀的注入，便只能通过增设更多数量、更多角度的固定管口来实现。这样做不仅增加了添加剂注入系统的制作难度，不利于注入管路的布置，同时增加了盾构机工作的风险点。

常规型式的添加剂注入装置，用于高压冲刷去除刀盘或盾体结泥饼时，其应用效果有限。基于此，本实用新型设计了一种万向活动式的盾构机添加剂注入装置，以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种万向活动式的盾构机添加剂注入装置，主要通过一带有中心注入管的球铰轴承，结合相应的轴承密封和管路连接装置，组成了一个带球铰功能的添加剂注入装置。通过在盾构机泥土仓隔板上布置合理数量、合理位置的球铰型注入装置，可以尽可能地实现泥土仓土体改良的全范围覆盖。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种万向活动式的盾构机添加剂注入装置，包括用于注入添加剂的中心注入管，所述中心球体内部设置有贯穿的空腔，所述中心注入管焊接在中心球体上并贯穿空腔，所述中心注入管的后端安装有可连接添加剂注入管路的接管球阀，可根据土体改良的需要在接管球阀的另一端分别接入不同的添加剂注入管路；

所述中心球体安装在球铰外圈内部，并可在球铰外圈内部进行任意转动，形成球铰装置的主体；

所述中心球体与球铰外圈之间设置有增加二者密封性的Y型密封圈；

所述球铰外圈上设置压注油杯，通过压注油杯可以球铰外圈内侧的摆动面中注入润滑油脂，所述球铰外圈通过螺栓固定在安装底座上，并通过安装底座将装置安装在土仓隔板上；

所述中心注入管上安装临时固锁悬挂装置，所述临时固锁悬挂装置另一侧安装在土仓隔板上，临时固锁悬挂装置对现场操作人员的持管注浆进行辅助，保证添加剂注入工作的稳定性和持续性。

优选的，所述中心球体的表面镀有用于提升耐磨性和耐腐蚀性的镀铬硬化层。

优选的，所述球铰外圈由两个部分的外圈体组成，两个部分的外圈体之间通过连接螺栓组装为一体。

优选的，所述Y型密封圈的安装为背对背式，即密封唇口均朝向非中心侧。

优选的，所述压注油杯在球铰外圈上均布2或3个。

优选的，所述临时固锁悬挂装置为一根横向固定在土仓隔板上的支撑杆以及铰接在支撑杆与中心注入管之间的悬索或者悬杆。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

（1）本发明通过在常规添加剂注入装置的基础上增加球铰功能，从而使添加剂注入管口可多角度调节，进而实现添加剂注射面积的大范围覆盖，使添加剂更加均匀的注入泥土仓，从而实现更加高效的土体改良，其普遍适用于实际工程应用中各类流体大范围喷洒的场合，可以有效提高各类流体的喷洒质量，增加人员操作的灵活性、便捷性。

（2）普遍适用于实际工程应用中各类流体大范围喷洒的场合，可以有效提高各类流体的喷洒质量，增加人员操作的灵活性、便捷性。

（3）应用该万向活动式的盾构机添加剂注入装置，由于其单个添加剂注入管口的功效覆盖范围广，因此可以适当减少添加剂注入管口的布置数量，从而简化添加剂注入系统管路的布置难度，减少了设备故障风险。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述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实用新型的一些实施例，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。

图1为现有技术常规型式的添加剂注入装置结构示意图；

图2为本实用新型添加剂注入装置的角度范围调节状态结构示意图；

图3为本实用新型添加剂注入装置的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-中心注入管；2-中心球体；3-球铰外圈；4-固锁悬挂装置；5-接管球阀；6-Y型密封圈；7-连接螺栓；8-压注油杯；9-安装底座。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图2和图3，本实用新型提供一种技术方案：一种万向活动式的盾构机添加剂注入装置，具体为盾构机泥土仓添加剂注入装置，来实现盾构机土仓添加剂（泡沫/膨润土等）注入角度和注入范围的精准调控，从而有效提升盾构机的掘进效率，包括用于注入添加剂的中心注入管1，中心球体2内部设置有贯穿的空腔，中心注入管1焊接在中心球体2上并贯穿空腔（中心注入管1具体可通过水密焊接与中心球体2组装为一体），中心注入管1的后端安装有可连接添加剂注入管路的接管球阀5，可根据土体改良的需要在接管球阀5的另一端分别接入不同的添加剂注入管路；

中心球体2安装在球铰外圈3内部，并可在球铰外圈3内部进行任意转动，形成球铰装置的主体；球铰外圈3由两个部分的外圈体组成，两个部分的外圈体之间通过连接螺栓7组装为一体。

中心球体2的表面镀有用于提升耐磨性和耐腐蚀性的镀铬硬化层。这种硬化处理方式有利于防止因中心球体2表面锈蚀或磨损而导致的球体旋转卡滞和密封失效。

中心球体2与球铰外圈3之间设置有增加二者密封性的Y型密封圈6；Y型密封圈6的安装为背对背式，即密封唇口均朝向非中心侧。这样可以有效防止渣土或泥水等污染物进入球铰装置内部，从而保证球铰型添加剂注入装置的密封效果和可靠性。

球铰外圈3上设置压注油杯8，压注油杯8在球铰外圈3上均布2或3个。通过压注油杯8可以球铰外圈3内侧的摆动面中注入润滑油脂，通过压注油杯8可以向球铰装置的摆动面之间注入润滑油脂，从而确保球铰摆动时的润滑效果，同时也有利于提高球铰装置的密封效果。球铰外圈3通过螺栓固定在安装底座9上，并通过安装底座9将装置安装在土仓隔板上；

为了确保球铰型添加剂注入装置各处密封圈和焊缝的密封效果，必须要在球铰装置（本装置除了临时固锁悬挂装置4装置，其余装置的总和）组装完成后，对球铰装置整体进行静态和动态的耐压试验，确保整个球铰装置至少可以承受10bar的外界水土压力。

中心注入管1上安装临时固锁悬挂装置4，临时固锁悬挂装置4另一侧安装在土仓隔板上，临时固锁悬挂装置4为一根横向固定在土仓隔板上的支撑杆以及铰接在支撑杆与中心注入管1之间的悬索或者悬杆。临时固锁悬挂装置4对现场操作人员的持管注浆进行辅助，保证添加剂注入工作的稳定性和持续性。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (6)

1.一种万向活动式的盾构机添加剂注入装置，包括用于注入添加剂的中心注入管（1），其特征在于：中心球体（2）内部设置有贯穿的空腔，所述中心注入管（1）焊接在中心球体（2）上并贯穿空腔，所述中心注入管（1）的后端安装有可连接添加剂注入管路的接管球阀（5），可根据土体改良的需要在接管球阀（5）的另一端分别接入不同的添加剂注入管路；

所述中心球体（2）安装在球铰外圈（3）内部，并可在球铰外圈（3）内部进行任意转动，形成球铰装置的主体；

所述中心球体（2）与球铰外圈（3）之间设置有增加二者密封性的Y型密封圈（6）；

所述球铰外圈（3）上设置压注油杯（8），通过压注油杯（8）向球铰外圈（3）内侧的摆动面中注入润滑油脂，所述球铰外圈（3）通过螺栓固定在安装底座（9）上，并通过安装底座（9）将装置安装在土仓隔板上；

所述中心注入管（1）上安装临时固锁悬挂装置（4），所述临时固锁悬挂装置（4）另一侧安装在土仓隔板上，临时固锁悬挂装置（4）对现场操作人员的持管注浆进行辅助，保证添加剂注入工作的稳定性和持续性。

2.根据权利要求1所述的一种万向活动式的盾构机添加剂注入装置，其特征在于：所述中心球体（2）的表面镀有用于提升耐磨性和耐腐蚀性的镀铬硬化层。

3.根据权利要求1所述的一种万向活动式的盾构机添加剂注入装置，其特征在于：所述球铰外圈（3）由两个部分的外圈体组成，两个部分的外圈体之间通过连接螺栓（7）组装为一体。

4.根据权利要求1所述的一种万向活动式的盾构机添加剂注入装置，其特征在于：所述Y型密封圈（6）的安装为背对背式，即密封唇口均朝向非中心侧。

5.根据权利要求1所述的一种万向活动式的盾构机添加剂注入装置，其特征在于：所述压注油杯（8）在球铰外圈（3）上均布2或3个。

6.根据权利要求1所述的一种万向活动式的盾构机添加剂注入装置，其特征在于：所述临时固锁悬挂装置（4）为一根横向固定在土仓隔板上的支撑杆以及铰接在支撑杆与中心注入管（1）之间的悬索或者悬杆。

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