[发明专利]一种真空排泥盾构系统

说明书

技术领域

本发明涉及隧道掘进设备领域，尤其是一真空排泥盾构系统。

背景技术

目前，我国城市隧道、管网建设中盾构机、顶管机的排土方式以螺旋机和泥水循环两种方式为主，其中土压平衡常用的螺旋机及输送带型式，排土效率低下，运输过程复杂。泥水平衡盾构机常用的泥水处理分离系统设备费用高昂，环境影响大及占用场地多，整体成本畸高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提出一种低成本、施工质量稳定、排土效率高、环境卫生的真空排泥盾构系统。

本发明所采用的技术方案为：一种真空排泥盾构系统，包括放置在隧道内用于推进的盾构机、在隧道内已放置完成的管节以及设置在隧道外部的泥浆发生及处理系统、真空泵和储泥罐；所述的盾构机的头部具有刀盘，刀盘内侧设置刀盘舱；刀盘的外侧具有喷泥口；所述的泥浆发生及处理系统通过送泥管道与刀盘连接并将在泥浆发生及处理系统中调制的浓泥浆送至刀盘端面由喷泥口喷出；

所述的刀盘舱的后侧设置有唇式真空排泥阀，唇式真空排泥阀的尾部连接储泥槽；所述的唇式真空排泥阀将刀盘舱内混有土渣石块的浓泥浆通过真空吸引排至储泥槽中；所述的储泥槽通过排泥管道与隧道外部的储泥罐相连，所述的储泥罐通过与之连接的真空泵所产生的负压，将储泥槽中的浓泥浆吸引排至储泥罐中。

进一步的说，为了使盾构机能够很好的悬浮与隧道中，本发明所述的浓泥浆的塌落度为18～22；所述的泥浆发生及处理系统中调制的浓泥浆的比重为1.3～1.5。

再进一步的说，本发明所述的储泥槽内设置有泥石分离结构。岩石能经破碎后进入管内，通过管道输送碎石，减小工作量，提高效率，增加安全性。

本发明排泥方式为真空运输方式。可长距离输送，并可选择直接排至地面储泥槽或泥浆车中。为了提高施工精度和安全性，本发明所述的唇式真空排泥阀包括外部的钢制阀体罩以及设置在阀体罩内的唇式橡胶阀体；所述的唇式橡胶阀体为具有形变区域；所述的唇式橡胶阀体的两端固定在阀体罩上；阀体罩内壁与唇式橡胶阀体之间留有充入气体的空隙。

本发明的有益效果是：通过高浓度泥水对挖掘面以及超挖部加压充满，挖掘的渣土、碎石混合后形成塌落度20左右的浓稠泥浆；在刀盘舱内外压力临界平衡时，通过唇式真空排泥阀吸引排至机内储泥槽，不仅工作量效率高，安全性高；而且不易发生地表隆起、下沉塌陷等对地表不好的影响，很好的提高了施工精度，成本减少。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明唇式真空阀的结构示意图；

图中：1、泥浆发生及处理系统；2、送泥管道；3、刀盘；4、喷泥口；5、刀盘舱；6、唇式真空排泥阀；7、储泥槽；8、真空泵；9、排泥管道；10、储泥罐；a、钢制阀体罩；b、唇式橡胶阀体。

具体实施方式

现在结合附图和优选实施例对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示的一种真空排泥盾构系统，包括放置在隧道内用于推进的盾构机、在隧道内已放置完成的管节以及设置在隧道外部的泥浆发生及处理系统、真空泵和储泥罐；盾构机的头部具有刀盘，刀盘内侧设置刀盘舱；刀盘的外侧具有喷泥口；泥浆发生及处理系统通过送泥管道与刀盘连接并将在泥浆发生及处理系统中调制的浓泥浆送至刀盘端面由喷泥口喷出；

刀盘舱的后侧设置有唇式真空排泥阀，唇式真空排泥阀的尾部连接储泥槽；唇式真空排泥阀将刀盘舱内混有土渣石块的浓泥浆通过真空吸引排至储泥槽中；唇式真空排泥阀包括外部的钢制阀体罩以及设置在阀体罩内的唇式橡胶阀体；唇式橡胶阀体为具有形变区域；唇式橡胶阀体的两端固定在阀体罩上；阀体罩内壁与唇式橡胶阀体之间留有充入气体的空隙。

如图示2，当阀体罩与橡胶阀体之间充入压力约0.25MPa的空气，橡胶阀体处于B位置时，排泥阀关闭，保持土仓内土体压力；当阀体罩与橡胶阀体之间压缩空气释放后，橡胶阀体处于B′位置时，排泥阀打开，阀体前端土仓内压力高于后部储泥槽内压力，渣土受压，排至机内储泥槽。

储泥槽通过排泥管道与隧道外部的储泥罐相连，所述的储泥罐通过与之连接的真空泵所产生的负压，将储泥槽中的浓泥浆吸引排至储泥罐中。