本發(fā)明涉及盾構(gòu)掘進(jìn)施工，具體涉及一種螺旋軸密封裝置。

背景技術(shù)：

1、土壓平衡盾構(gòu)機(jī)采用軸式或帶式螺旋輸送機(jī)，從帶壓的土倉底部進(jìn)行取渣，并轉(zhuǎn)運(yùn)至皮帶機(jī)?？墒牵翂浩胶舛軜?gòu)機(jī)在穿越富水地層時(shí)，渣土改良不佳導(dǎo)致止水性下降，大量泥水和渣土從螺旋輸送機(jī)出渣口噴涌而出。渣土噴涌不僅污染土壓平衡盾構(gòu)機(jī)內(nèi)部施工環(huán)境，而且可能造成土倉壓力大范圍下降，造成地面沉降。

2、在現(xiàn)有技術(shù)中，一方面大范圍采用渣土改良、雙閘門、螺旋輸送機(jī)伸縮功能、保壓泵等技術(shù)，在應(yīng)對噴涌時(shí)效果欠佳；另一方面小范圍采用雙螺旋輸送機(jī)、u型密封螺機(jī)槽、防噴涌筒等延長出渣路徑的技術(shù)，通過新增裝置，可減緩或降低噴涌的強(qiáng)度，但針對水壓較大的噴涌，效果有限。例如專利cn204783040u防噴涌雙螺旋輸送機(jī)，一級螺旋機(jī)和二級螺旋機(jī)采用串聯(lián)的方式增加螺旋軸的節(jié)距，但需要新增加一級螺旋機(jī)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且在面對大埋深的富水地層時(shí)，防噴涌效果有限。專利cn110541716b可渣水分離的u型密閉螺機(jī)防噴涌系統(tǒng)及防噴涌方法，在出渣口新增密封箱，由大直徑的筒節(jié)出渣轉(zhuǎn)為小直徑的泥水管路出渣，縮小了出渣粒徑。專利cn212173542u一種真空析水式防噴涌螺旋輸送機(jī)及盾構(gòu)機(jī)新增真空筒節(jié)，遇到地層富水時(shí)，真空析水機(jī)構(gòu)只是分流了部分水量，且渣土?xí)氯鏊祝至饔邢?，并且大部分混合渣土和水，還是會(huì)從后部出渣口噴出。專利cn221196160u一種彈性穩(wěn)壓調(diào)節(jié)閥及螺機(jī)防噴涌系統(tǒng)，雖然提出了彈性穩(wěn)壓調(diào)節(jié)閥，但是彈性穩(wěn)壓調(diào)節(jié)閥是設(shè)置在泥漿管道上，解決的是螺旋輸送機(jī)發(fā)生噴涌后的應(yīng)急排水問題，泥漿管道和后部出渣口分別在螺旋輸送機(jī)尾部，相互獨(dú)立，排水時(shí)必須關(guān)閉后部出渣口的閘門，此時(shí)土壓平衡盾構(gòu)機(jī)停止掘進(jìn)，螺旋輸送機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)和出渣，影響施工。

3、因此，針對軸式螺旋輸送機(jī)在富水地層的施工，設(shè)計(jì)一種螺旋軸可有效密封的防噴涌螺旋輸送機(jī)很有必要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種螺旋軸密封裝置，能夠有效應(yīng)對土壓平衡盾構(gòu)機(jī)在富水地層施工中渣土噴涌的問題。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一種螺旋軸密封裝置，包括：

3、光軸，設(shè)置在螺旋軸中間段的光滑軸段；

4、筒體，套在所述光軸外部，所述筒體與光軸之間構(gòu)成出渣通道；

5、充填件，設(shè)在所述筒體內(nèi)部，可沿所述筒體徑向展開，封閉所述出渣通道；

6、壓力源，連接所述充填件向其充壓，封閉所述出渣通道。

7、進(jìn)一步地，所述筒體上設(shè)有與壓力源連接的注入孔。

8、進(jìn)一步地，所述筒體通過前法蘭銜接前節(jié)筒，通過后法蘭銜接后節(jié)筒，所述充填件的前后面在前法蘭和后法蘭連接處，在連接螺栓的作用下被壓緊；或者，所述充填件的前后面粘貼在筒體內(nèi)壁并通過螺栓固定在筒體上；或者，所述充填件的前后面嵌入筒體并通過螺栓固定在筒體上。

9、進(jìn)一步地，所述充填件采用分半結(jié)構(gòu)或者整體結(jié)構(gòu)。

10、進(jìn)一步地，所述充填件采用高強(qiáng)度、能變形的材質(zhì)制成，如膠袋、氣囊等。

11、進(jìn)一步地，所述筒體采用分半結(jié)構(gòu)或者整體結(jié)構(gòu)。

12、進(jìn)一步地，所述光軸采用恒徑軸或者階梯軸。

13、進(jìn)一步地，所述壓力源，可以是輸送氣體的設(shè)備，也可以是輸送液體的設(shè)備，所述壓力，如氣壓、水壓等。

14、本發(fā)明的有益效果是：

15、在本發(fā)明的螺旋軸密封裝置中，選取螺旋軸中間段不焊接螺旋葉片作為光滑軸段，渣土在光滑軸段不受螺旋升角的影響，可在光滑軸段被動(dòng)擠壓，形成土塞效應(yīng)，起到一定阻隔涌水的作用。

16、在本發(fā)明的螺旋軸密封裝置中，可通過壓力源向充填件與筒體之間的密閉空間中不斷注入壓力，封閉出渣通道，達(dá)到完全阻隔涌水的目的，不僅能夠有效應(yīng)對土壓平衡盾構(gòu)機(jī)在富水地層施工中渣土噴涌污染土壓平衡盾構(gòu)機(jī)內(nèi)部施工環(huán)境的問題，而且保證土倉壓力穩(wěn)定，進(jìn)而保證設(shè)備掘進(jìn)安全。

17、在本發(fā)明的螺旋軸密封裝置中，可調(diào)控充填件內(nèi)的壓力，在土塞壓力值大于充填件壓力值時(shí)，打開出渣通道進(jìn)行排渣，動(dòng)態(tài)調(diào)整土倉壓力大小。

18、在本發(fā)明的螺旋軸密封裝置中，出渣通道的位置在螺旋軸上，通過動(dòng)態(tài)調(diào)整出渣通道的大小完成出渣，后部出渣口不用關(guān)閉，土壓平衡盾構(gòu)機(jī)也不用停止掘進(jìn)，能夠?qū)崿F(xiàn)持續(xù)施工。

19、在本發(fā)明的螺旋軸密封裝置中，刀盤開挖的土倉處于充壓狀態(tài)，在渣土經(jīng)螺旋輸送機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)減壓后，變成常壓輸送，相比螺旋軸上連續(xù)的螺旋葉片，本發(fā)明間隔式的螺旋葉片能夠起到逐級降壓的作用。

20、在本發(fā)明的螺旋軸密封裝置中，零部件尺寸小，適用盾體內(nèi)部空間狹小的情形。

技術(shù)特征：

1.一種螺旋軸密封裝置，其特征在于：包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺旋軸密封裝置，其特征在于：所述筒體上設(shè)有與壓力源連接的注入孔。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的螺旋軸密封裝置，其特征在于：所述筒體通過前法蘭銜接前節(jié)筒，通過后法蘭銜接后節(jié)筒，所述充填件的前后面在前法蘭和后法蘭連接處，在連接螺栓的作用下被壓緊；或者，所述充填件的前后面粘貼在筒體內(nèi)壁并通過螺栓固定在筒體上；或者所述充填件的前后面嵌入筒體并通過螺栓固定在筒體上。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的螺旋軸密封裝置，其特征在于：所述充填件采用分半結(jié)構(gòu)或者整體結(jié)構(gòu)。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的螺旋軸密封裝置，其特征在于：所述充填件從注入孔塞入筒體內(nèi)部，所述充填件邊沿外翻至筒體外側(cè)并通過螺栓固定在筒體上，所述筒體內(nèi)部上下各設(shè)置一個(gè)充填件。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的螺旋軸密封裝置，其特征在于：所述筒體采用分半結(jié)構(gòu)或者整體結(jié)構(gòu)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的螺旋軸密封裝置，其特征在于：所述充填件采用膠袋或者氣囊。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的螺旋軸密封裝置，其特征在于：所述光軸采用恒徑軸或者階梯軸。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種螺旋軸密封裝置，涉及盾構(gòu)掘進(jìn)施工技術(shù)領(lǐng)域，包括光軸，設(shè)置在螺旋軸中間段的光滑軸段；筒體，套在光軸外部，筒體與光軸之間構(gòu)成出渣通道；充填件，設(shè)在筒體內(nèi)部，可沿筒體徑向展開，封閉出渣通道；壓力源，連接充填件向其充壓，封閉出渣通道。在本發(fā)明的螺旋軸密封裝置中，光軸段不焊接螺旋葉片，渣土在光軸段不受螺旋升角的影響，可在光軸段被動(dòng)擠壓形成土塞效應(yīng)，起到一定阻隔涌水的作用；必要時(shí)通過壓力源向充填件與筒體之間的空間充壓，封閉出渣通道，達(dá)到完全阻隔涌水的目的，不僅能夠有效應(yīng)對土壓平衡盾構(gòu)機(jī)在富水地層施工中渣土噴涌污染土壓平衡盾構(gòu)機(jī)內(nèi)部施工環(huán)境的問題，而且保證土倉壓力穩(wěn)定，進(jìn)而保證設(shè)備掘進(jìn)安全。

技術(shù)研發(fā)人員：劉佼,吳堅(jiān),鐘偉斌,魏海濱,翁凱,宋少勇,黃雷,苗雙平,李東杰,李紀(jì)弟,薛炎彬,郭一凡,齊一帆
受保護(hù)的技術(shù)使用者：杭州華東地下工程智能裝備研究院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30