[实用新型]一种可同时注入膨润土的盾构机泡沫剂注入管路系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及盾构机泡沫剂注入管路系统，特别是一种可同时注入膨润土的盾构机泡沫剂注入管路系统。

背景技术

盾构是地铁隧道施工中的主要方法，在复杂地质情况下，盾构机能否快速顺利安全的掘进，很大程度上取决于对添加剂的使用。常用的添加剂有泡沫剂、膨润土和聚合物，而泡沫剂和膨润土则是目前盾构掘进施工中进行渣土改良最主要的添加剂。泡沫剂可以防止可重塑的黏土在刀盘中心形成泥饼，降低摩擦力，节约能耗，减少对刀盘的磨损，增加土体的可压缩性，易于土压平衡的控制；膨润土不易凝固，凝固后强度极低，其易吸水膨胀并具有润滑性，可有效的降低渣土的渗透性。在易失稳的地层中长时间检修盾构机时，向土仓注入膨润土，可保持土仓压力，阻止地层中的水土进入土仓而导致地面沉降；此外可改变渣土的和易性，提高沙性土的塑性，便于出土，减少喷涌。

泡沫剂管路系统和膨润土管路系统在盾构机中分属两个添加剂系统，二者独立作业。如图1所示，现有的泡沫剂管路系统包括三条泡沫剂混合液注入管和三条进气管路，三条进气管分别与泡沫剂混合液注入管上的泡沫发生器连通。刀盘开挖时，泡沫剂通过泡沫剂管注入到土仓和刀盘，能够有效地降低刀具与开挖土体之间的摩擦，保护刀盘和刀具。

现有的膨润土管路系统包括膨润土箱，膨润土箱与膨润土注入管连接，膨润土注入管上设有膨润土控制阀、膨润土泵、压力表、膨润土流量计和单向球阀，膨润土注入口位于土仓上部。盾构施工中，为使开挖下来的渣土具有一定的流动性和止水性，膨润土从膨润土箱中通过膨润土泵泵入膨润土管路，从而注入到土仓中，起到减少开挖面的地下水向压力舱内涌出，减少喷涌发生。

盾构掘进过程中，所面对的地质地况复杂，有时不仅仅是单独注入泡沫剂或膨润土在相关土体中，就可以满足施工要求。当在砂卵石地层中掘进时，泡沫剂对掌子面土体的改良效果不佳，即使刀盘贯入度不高，推力不大，但刀盘扭矩增大明显，这时采取膨润土注入刀盘面，则会明显降低刀盘扭矩，若是加入泡沫剂和膨润土的混合物后，效果更佳。原有添加剂注入系统膨润土不能注入到盘面，也不能实现泡沫剂与膨润土混合的功能，造成在该类地层中掘进时，刀盘扭矩大，对土体的扰动大，刀盘刀具严重磨损，需频繁换刀的现象，同时也带来了换刀风险，影响了施工进度，造成了一定的经济损失。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种可同时注入膨润土的盾构机泡沫剂注入管路系统，可以扩大膨润土的注入范围，可依据渣土的实际情况，选择分别注入或者同时注入膨润土和泡沫剂，解决土体改良方式过窄的问题。

所述一种可同时注入膨润土的盾构机泡沫剂注入管路系统，包括多条泡沫剂混合液注入管、进气管和泡沫管，每根泡沫剂混合液注入管出口端设有泡沫发生器，每条泡沫管的泡沫进口与泡沫发生器的出口连通，在连接处设有泡沫发生检查阀，在泡沫管上从泡沫进口端依次设有压力传感器、球阀和第一单向控制阀，每条进气管的出气端与泡沫发生器连通，其特征是：所述管路系统还包括一膨润土箱、膨润土注入总管和与泡沫管数量相同的膨润土注入分管，每根膨润土注入分管的膨润土出口端与其中一条泡沫管连通，其连接处在第一单向控制阀与土仓和刀盘之间的管路上，在每根膨润土注入分管上设有第二单向控制球阀。

在膨润土注入总管上从膨润土箱的膨润土出口端依次设有膨润土注入总管控制阀、膨润土泵、压力表和机械流量计。

所述泡沫剂混合液注入管、进气管、泡沫管和膨润土注入分管分别有三条。

本实用新型在原有的泡沫剂注入管路系统中增加了膨润土注入管路，而且在每根管路上设有控制阀。本实用新型既可向土仓和刀盘单独注入膨润土和泡沫剂，也可在特定地质情况下，同时注入泡沫剂和膨润土，扩大了膨润土的注入点，增加了盾构掘进的适应性。

附图说明

图1是现有泡沫剂注入管路系统的结构示意图；

图2是本实用新型改进后管路结构示意图。

图中：1-泡沫剂混合液注入管，2-进气管，3-泡沫发生器，4-泡沫管，4-1-泡沫发生检查阀，4-2-压力传感器，4-3-球阀，4-4-第一单向控制阀，5-膨润土箱，6-膨润土注入总管控制阀，7-膨润土泵，8-膨润土注入总管，8-1-压力表，8-2-机械流量计，8-3-膨润土注入分管，8-4-第二单向控制球阀，9-土仓，10-刀盘。

具体实施方式