[发明专利]一种土压平衡盾构机的螺旋输送机的出渣闸门系统

说明书

本发明公开了一种土压平衡盾构机的螺旋输送机的出渣闸门系统，包括依次安装在螺旋输送机出渣口的第一道闸门、第二道闸门、出渣导管、第三道闸门和溜渣漏斗。每道闸门包括闸板支撑架、闸板、一对油缸支座和两个液压油缸；闸板支撑架包括支撑架本体、尼龙导向槽和密封组件；闸板包括闸板本体和闸板顶部；一对油缸支座固定在支撑架本体的两边外侧面的中部；两个液压油缸各自安装在一对油缸支座上，两个液压油缸的活塞杆各自通过连接机构连接在闸板顶部的两边；出渣导管的进、出口端之间的夹角为120°～160°；溜渣漏斗的进、出口端之间的夹角为100°～130°。本发明能有效降低渣土的流动速度，避免盾构机在掘进过程中发生喷涌现象。

技术领域

本发明涉及一种土压平衡盾构机的螺旋输送机的出渣闸门系统。

背景技术

盾构机的液压马达驱动刀盘旋转，将开挖掌子面切削下来的渣土，从刀盘开口进入落到土仓的底部，通过螺旋输送机运送至出渣闸门，再排到皮带输送机上，皮带输送机将渣土卸到停在轨道上的渣斗车里,并运到洞外出渣口吊至地面倒入渣土坑。

土压平衡盾构机在施工时，若遇到基岩突起和全断面中风化岩层，软硬不均岩土过渡段裂隙水较为发育，会造成土仓内的含水量增加，上方土层极易受水浸泡扰动坍塌，导致土方超挖，下方硬岩切削高温喷涌，盾构推进过程中出现跳动异响，土压波动和滾刀偏磨。在软土和硬岩交接出现汇水区，螺旋输送机排出的渣土不能满足皮带粘黏输送，带出的渣土造成掌子面开挖无法控制，掘进过程容易出现掌子面失稳、水土流失和地表沉降，盾构机停止掘进出现螺旋输送机的出渣闸门喷水漏浆等现象，给盾构施工安全及生产进度带来极其不利的影响。针对螺旋输送机喷涌问题进行分析，发现主要原因在岩土过渡段裂隙水较为发育，掌子面浸泡坍塌超挖水土不均比例失调，上软下硬盾构机刀盘高温切削产生气流，土压升高流窜往螺旋输送机的出渣闸门渗漏，形成循环周影响土仓压力波动变化失稳。为了防止出现喷涌现象，盾构机厂家通常采用的办法是在螺旋输送机前端设置一道土仓闸门，后端安装两道出渣闸门。土仓闸门由两个闸板左右对开，开口由中间向两侧开启，优点明显占用的空间小，但是渣土流动不畅容易沉积在闸门处，而会塞进缝隙容易卡住土仓闸门开关。螺旋输送机出渣闸门在遇到喷涌时，喷涌的泥沙作用在出渣闸门的闸板上，形成出渣闸板的阻力增大无法正常关闭，容易造成喷涌超方甚至地面坍塌。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种土压平衡盾构机的螺旋输送机的出渣闸门系统，它能有效降低渣土的流动速度，使螺旋输送机内的高压渣土能及时泄压，更好地控制盾构机的土仓压力，避免盾构机在掘进过程中发生喷涌现象，使盾构机能保持连续掘进。

本发明的目的是这样实现的：一种土压平衡盾构机的螺旋输送机的出渣闸门系统，包括依次安装在螺旋输送机出渣口的第一道闸门和第二道闸门、出渣导管、第三道闸门和溜渣漏斗；其中，

所述第一道闸门、第二道闸门和第三道闸门的结构和尺寸均为相同，且第一道闸门的开闸方向与第二道闸门的开闸方向相反，第三道闸门的开闸方向与第二道闸门的开闸方向相同；

所述出渣导管呈弧形且进口端与出口端之间的夹角为120°～160°；

第一道闸门、第二道闸门和第三道闸门均包括闸板支撑架、闸板、一对油缸支座和两个液压油缸；

所述闸板支撑架包括支撑架本体、一对侧部尼龙导向槽、一个底部尼龙导向槽和密封组件；所述支撑架本体的表面中央开设一个矩形出渣闸口，该支撑架本体的顶面上开设一个与所述出渣闸口连通的闸板伸收口，沿出渣闸口的两个侧面和底面一一对应地开设两个侧槽和一个底槽；所述支撑架本体的进口端表面中央和出口端表面中央各自一体凸设一个法兰板；一对侧部尼龙导向槽一一对应地嵌置在支撑架本体的两个侧槽内；所述底部尼龙导向槽嵌置在所述支撑架本体的底槽内；所述密封组件包括设在支撑架本体的闸板伸收口内的盘根密封圈和安装在支撑架本体的顶面上且压在盘根密封圈上的密封压板；